ins辅助高动态下gps快速捕获半实物仿真研究new

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1、第32卷第1期宇航学报Vol．32No．12011年1月JournalofAstronauticsJanuary2011INS辅助高动态下GPS快速捕获半实物仿真研究祝露峰，章博，马志强(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100191)摘要:在INS/GPS组合导航系统中，当使用环境对GPS信号捕获的快速性有特殊要求时，运用外部信息辅助可以有效提高GPS信号的捕获速度。虽然GPS捕获算法在理论上已经比较成熟，但是在具体的工程实现中却存在诸多问题。本文针对实际应用需求，分析并建立了基于INS辅助的GPS快速捕获仿真模型，设计

2、了相应的半实物仿真系统，并对该系统进行了多次动态仿真试验。对试验结果的分析表明，本文所采用的GPS捕获方法在实际的硬件环境中仍然有效，GPS在INS的辅助下不损失精度，而捕获速度可以提高两个数量级，满足实际系统需要。关键词:惯导系统辅助;GPS快速捕获;半实物仿真中图分类号:TN927文献标识码:A文章编号:1000-1328(2011)01-0150-07DOI:10．3873/j．issn．1000-1328．2011．01．023ResearchonHardware-in-the-LoopSimulationofINS-Aid

3、edGPSFastAcquisitionunderHighDynamicEnvironmentZHULu-feng，ZHANGBo，MAZhi-qiang(SchoolofInstrumentScienceandOpto-electronicsEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract:InINS/GPSintegratednavigationsystem，iftherearespecialrequire

4、mentsfortheacquisitionspeedofGPSsignalsinapplicationenvironment，thenthespeedcanbedramaticallyimprovedwiththeaidofexternalinformation．TherearestillproblemsintheengineeringimplementationprocessalthoughthealgorithmofGPSacquisitionismatureintheory．Inthelightoftheapplicatio

5、nrequirements，fastacquisitionofINS-aidedGPSisanalyzedandset，acorrespondinghardwareintheloopsimulationsystemisdesign，andmultipletestsareperformedinthispaper．Analysisoftestresultsshowthat，theGPSacquisitionmethodproposedinthispaperworkswellinrealhardwareenvironment．Withth

6、eaidofINS，theacquisitionspeedofGPScanbeimprovedbytwolevelswithoutanylostofaccuracy，thussatisfyingactualneedofthesystem．Keywords:INS-aided;GPSfastacquisition;Hardware-in-the-loopsimulation［1］大差异。因此将半实物仿真技术引入对高动态0引言条件下GPS信号快速捕获的研究中，通过模拟产生当全球定位系统(GlobalPositioningSystem，高

7、动态情况下GPS中频信号，引入实际的GPS软件GPS)/惯性导航系统(InertialNavigationSystem，接收机硬件运行环境，提高仿真结果的可信度和深INS)深组合导航系统应用在高动态环境下时，会使组合导航系统的可靠性，并缩短开发周期，节约开发GPS信号产生很大的多普勒频移，使频域带宽增加，成本。给GPS接收机的快速捕获带来困难。用INS辅助国内有关深组合技术方面在近年出现了一些文GPS信号的捕获可以大大缩短信号捕获时间，而高献报道，但得到的都是仿真结果。在技术研究方面，动态环境下的载体运动在研究中难以实现，并且通国防

8、科学技术大学依托国家863计划项目资助，率过计算机数学仿真得到的结果与实际情况又存在较先开展了MIMU/GPS组合导航系统关键技术研究，收稿日期:2010-06-28;修回日期:2010-08-24第1期祝露峰等:INS辅助高动态下G