基于遗传小波神经网络的gps-sins组合导航系统算法

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1、基于遗传小波神经网络的GPS-SINS组合导航系统算法?42?兵工自动化OrdnancelndustryAutomation20】】.0430(4)doi:lO.3969/].issn.l006—1576.2011.04015基于遗传小波神经网络的GPS/SINS组合导航系统算法林雪原(海军航空工程学院电子信息工程系，山东烟台264001)摘要:针对GPS/SINS组合导航系统在实际应用中遇到的问题，将小波神经网络的非线性预测算法与遗传算法结合，提岀一种基于遗传小波神经网络预测的SINS误差反馈校止方法•对基于遗传算法的小波神经网

2、络学习方法进行研究，并确定该神经网络的结构模型;当GPS信号有效时，根据GPS/SINS组合导航输入输出信号获取神经网络的训练样木，进行在线神经网络训练，得到最优的神经网络模型参数;当GPS信号中断时，根据已经训练好的神经网络模块预测出GPS信号失锁时SINS的位置谋差,速度谋差和姿态误差，并对SINS进行误差校正得到较为准确的导航参数.仿真实验结果证明，该算法可有效提高GPS观测数据不可靠吋导航参数的精度.关键词:遗传算法;神经网络;纽合导航;误差预测中图分类号:TP183;P228.4文献标志码:AGPS/SINSIntegr

3、atedNavigationAlgorithmBasedonGeneticWaveletNeuralNetworkLinXueyuan(Dept.ofElectronicInfdrmationEngineering.NavalAeronautical&AstronauticalUniversity,Yantai264001,China)Abstract:AccordingtothepracticalproblemofGPS/SINSintegratednavigationsystemencountered.combinet

4、henonlinearpredictionalgorithmofartificialneuralnetwork(ANN)withgeneticalgorithmtoestablishtheSINSerrorfeedbackcorrectionalgorithmbasedongeneticwaveletANN.ResearchO11thewaveletANNlearningalgorithmbasedongeneticalgorithm,andconfirmitsstructuremodel.WhenGPSsignalcanbeus

5、ed,acquireANNtrainingsampleaccordingtoGPS/SINSintegratednavigationinputandoutputsignal,carryoutonlineANNtraining,andacquireoptimalANNmodelparamete匚WhenGPSsignalisbrokenup，accordingtotrainedANNmodule，predictSINSpositioneiror,speeden*orandgestureerrorofGPSsignalunlockin

6、g.ThencorrectSINSerrortoacquirecorrectnavigationparameter.ThesimulationtestresultsshowthatthealgorithmcaneffectivelyimprovetheprecisionofintegratednavigationsystemwhenGPSobservationdataisunreliable.Keywords:geneticalgorithm;neuralnetwork;integratednavigationsystem;err

7、orprediction0引言GPS接收机必须同时接收到4颗或4颗以上卫星信号时，才能发挥其作用.而捷联式惯性导航系^C(strapdowninertialnavigationsystem,SINS)A有完全自主的特点，只能保持短时间内的高精度，但随着吋间的积累，导航参数误差变得很大,因此，GPs/sINS的组合被认为是目前较理想的组合导航系统r.当GPS信号失锁而不可用时,SINS单独工作将会导致误差随时间积累而变大的导航参数，使用高精度的惯性器件虽可提高精度，但价格昂贵，如果能对SINS的导航参数误差进行预测进而加以校正，则既

8、可提高系统的精度,稳定性，又可节约经济成本•遗传算法与神经网络相结合表现出了其较高的逼近与容错能力，并且己用于MEMS的误差建模与GPS/DR组合导航系统中•故将遗传算法与神经网络相结合，用于GPS/sINS组合导航系统中.1算法描述1.1组合导航