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1、GPS姿态测量系统对惯性导航系统误差修正能力分析第27卷第5期2005年l0月情报指挥控制系统与仿真技术InformationCommandControlSystem&SimulationTechnologyV01.27No.5Oct.20o5文章编号:1672.7908(2005)05.0096.05GPS姿态测量系统对惯性导航系统误差修正能力分析张源,许江宁.,卞鸿巍.(1.海军工程大学,湖北武汉430033;2.海军蚌埠士官学校,安徽蚌埠233012)摘要:针对惯?}生导航系统(INS)存在积累误差的缺陷,运用GPS姿态测量辅
2、助修正方法对INS误差进行补偿来进一步提高INS的定位精度.通过对INS系统可观测性进行分析,得出增加不同种类的外部导航信息观测量将有效提高INS误差修正能力的结论.研究了船用INS与GPS姿态测量系统组合的组合导航系统,并对GPS姿态测量系统信息对惯性导航系统的误差修正能力进行了仿真.仿真结果证实上述方法可有效提高INS的定位精度.关键词:惯性导航系统;GPS姿态测量系统;卡尔曼滤波;惯导系统误差修正中图分类号:U666.1文献标识码:AAnalysisforCapabilityofINSError—CorrectionBasedonGP
3、SAttitudeDeterminationSystemZHANGYuan,XUJiang.ning.BIANHong.wei(1.NavalUniversityofEngineering,Wuhan430033,China;2.NavyBengbuPettySchool,Bengbu233012,China)Abstract:Thelong.termaccumulativeerrorofinertialnavigationsystem(INS)mustbecompensatedtOimproveINSlocationprecision.S
4、otheauxiliaryrevisionmethodbasedonGPSattitudedeterminationiSpresentedtocompensatetheINSerrorsinthisarticle.BytheobservedcapabilityanalysisofINS.addingmorekindsofexternalnavigationalinformationtheintegratednavigationsystemcanpromotethecapabilityofINSerror—correction,Afterth
5、eestablishmentandresearchoftheintegratednavigationsystemofINSandGPSattitudedeterminationsystem,thecapabilityofINSerror.correctionbasedonGPSattitudedeterminationiSsimulated.SimulationsvalidatetheeffectivenessofthismethodtoenhanceINSlocationprecision.Keywords:lNS:GPSattitude
6、determinationsystem;Kalmanfilter;INSerror.correction导航定位精度的提升可以提高舰艇的整体的战术技术性能力(如航行机动能力,武器投放命中精度和舰艇作战生命力).惯性导航系统(INS)是舰艇航行时可以依赖的主要自主式导航系统,但在原理上存在长时间工作的积累误差和其初始对准精度误差将造成系统导航精度的下降.所以,多年来国内外研究的重点一直集中在寻求其它导航方式作为其辅助手段建立组合导航系统的方法上.南于卫星导航系统与惯性导航系统具有完全不同的定位原理和性能,惯性导航系统具有非常好的短期精度和稳定
7、性…,但其具有长期漂移的特性;而卫星导航系统则相反,具备长期的稳定性和短期的误差干扰,所以惯性导航系统和卫星导航系统的组合是组合导航系统的首选配置方案….GPS/INS是组合导航系统误差修正精度这一核心问题,对基于GPS姿态测收稿日期:2005—02—02修回日期:2005.04.18作者简介:张源(1972.),男,辽宁兴城人,讲师,硕.上研究生,研究方向为惯性技术及其应用.许汀宁(1964.),男.教授,博上牛导师,卜'鸿巍(1972.),男.副教授.量系统信息的惯性导航误差修正效果进行了分析,相关的数学仿真表明增加外部姿态角的观测信息
8、,将有效提高INS误差修正能力.1外部观测量对惯导系统误差修正能力分析惯导系统的修正问题可以分为三种不同的情况,即初始对准状态,组合导航状态和综合校准状念.通过技术手段获取载体导
