ins北斗组合导航系统的关键技术

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1、CSNC2010第一届中国卫星导航学术年会北京INS/北斗组合导航系统的关键技术蒋庆仙（西安测绘研究所，西安710054）摘要：组合导航系统有利于充分利用各导航系统进行信息互补与信息合作，成为导航系统发展的方向。在所有的组合导航系统中，以GPS与INS组合的系统最为理想，而紧耦合方式是GPS与INS组合的最优方法。鉴于GPS的不可依赖性，北斗导航系统与INS的组合是组合导航系统的发展趋势，研究其组合模式具有重要意义。通过分析、评述国外INS/GPS紧耦合导航系统的发展现状，提出我国自主研制INS/北斗紧耦合导航系统需要解决的关键技术。关键词：组合导航系统

2、；惯性导航系统（INS）；全球卫星定位系统（GPS）；北斗导航定位系统；紧耦合模式TheDecisiveTechnologiesinINS/BDIntegratedNavigationSystemJIANGQing-xian（Xi'anResearchInstituteofSurveyingandMapping，Xi'an710054，China）AbstractTheintegratednavigationsystemhasbeendevelopmentaldirectionfortakingfulladvantageofinformationinva

3、riousnavigationsystemstocomplementandcooperate.TheGPS/INSintegratedsystemisoptimalsysteminintegratednavigationsystemsandthetightly-coupledintegrationisoptimalmannertocombiningGPSandINS.TheINS/BDintegratedsystemisthetrendofintegratednavigationsystemandtheintegrationmannersofINS/BD

4、aredeservedtoresearchbecauseoftheindependentofGPS.Thedecisivetechnologiesintightly-coupledINS/BDnavigationsystemmanufacturedinChinaareproposedbyanalyzingandreviewingthedevelopmentoftightly-coupledINS/GPSnavigationsystemsinforeigncountries.Keywordsintegratednavigationsystem；inerti

5、alnavigationsystem(INS)；globalpositionsystem(GPS)；BDnavigationandpositionsystem；tightly-coupledmanner1引言导航是导引航行的简称，基本作用是引导飞机、舰船、车辆，甚至个人和导弹，准确地沿着所选定的路线安全地到达目的地[1]。现代战争对导航精度提出了较高的要求，飞机和导弹对定位精度的要求通常为50米以内，甚至只有几米。因此，高于敌方精度的导航信息对形成军事优势具有重要作用[2]，提高精度和可靠性就成为导航系统要解决的基本问题。目前，尚没有一种导航方式能够同时

6、满足精度与可靠性的要求，解决这一问题的最佳方案就是采用多传感器融合技术，研制各种实用的组合导航系统[1-4]。组合导航系统是将航行体（飞机、舰船等）上的某些或全部导航设备组合成一个统一的系统，利用两种或两种以上的设备提供多重信息，构成一个多功能、高精度的冗余系统。惯性导航系统（INS）不仅可以连续提供包括姿态、位置、速度在内的各种导航信息，而且具有快速、动态性能好、短期精度高等特性。在组合导航中，多以INS作为基准导航系统，其它导航系统辅助INS来提高导航精度。国外在20世纪80年代末开始研究以INS为主的组合导航系统。美国确定把具有多模式、多用途和高可

7、靠性的多传感器惯性组合导航系统作为下一代飞行器的标准导航模式。在所有的组合导航系统中，以GPS与INS组合的系统最为理想。使GPS与INS组合的最优方法是紧耦合方法，即采用一个滤波器来统一处理GPS测得的伪距与伪距率以及从INS组合来的误差状态信息，用GPS测量值校准惯性器件的漂移值，获得比单独GPS系统更高的精度和更强的抗干扰能力[3-9]。国外在1990年前后已经进行了紧耦合系统的实验研究，并在1997年得到了应用。从2001年开始，美1INS/北斗组合导航系统的关键技术国绝大部分主战飞机上已经采用紧耦合技术的EGI(Embedded-GPS/INS

8、)逐步取代单GPS接收机，并最终淘汰单GPS接收机。目前，我国自主建成的北斗一代