卫星信号缺失情况下GPS∕SINS组合导航系统研究

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1、26航天电子对抗第29卷第6期O引言卫星信号缺失情况下GPS／SINS组合导航系统研究孟类，朱立新(安徽省电子制约技术重点实验室，安徽合肥230037)摘要：针对GPS／SINS组合导航在复杂环境中出现的卫星信号不全情况，在分析SINS误差模型的基础上建立了组合导航的松组合和紧组合模型，采用无迹卡尔曼滤波对两种组合模式进行仿真实验。仿真结果显示，在卫星信号正常情况下，紧组合的导航精度高于松组合；在卫星信号缺失时，松组合转变为单纯的惯性导航，导航误差随时问积累，紧组合虽然误差增大，但在一定时间内仍能提供精确导航信息，提高了G

2、PS／SINS组合导航适应复杂环境的能力。关键词：GPS／SINS组合导航；松／紧组合；信号缺失；UKF；导航精度中图分类号：TN967．2文献标识码：AResearchonGPS／SINSintegratednaVigationsystembasedonthecaseoflackingsateUitesignalMengYan，ZhuLixin(AnhuiProvinceKeyLaboratoryofElectronicRestriction，Hefei230037，Anhui，China)Abstmct：Forthec

3、onditionofcomplexenvironments，theGPS／SINSintegratednavigationsystem7ssatellitesignalcanbeeasilyincomplete．Loosely—coupledintegratednavigationsystemandthetightly。coupledsystemmodelsarebuiltbasedontheanalysisoftheSINSerrormodels．Simulationexperimentsaregivenonthetwo

4、combinationmodelsusingUKF．TheSimulationresultsshowthatundernormalsatellitesignalsconditions，tightly-coupledsystemcanprovidemoreaccuracyinformationthan100sely-coupledsystem．Whilelackingsatellitesignals，loosely-coupledsystemtransformsintoinertialnavigationsystemandt

5、henavigationerroraccumulatewithtime．Althoughtheerroroftightl弘coupledsystemincrease，butitstillprovideaccuratenayigationinformationwithinacertaintime，soitimpmvestheabilityofGPS／SINSintegratednavigationtoadapttothecomplexenvironments．1【eywords：globalpositioningsystem

6、／strapdowninertialnavigationsystem；100sely／tightly-coupledsystem；satellitesignal；unscentedkalmanfilter；accuracySINS(捷联惯性导航)和GPS是常见的两种导航定位方式，两者分别有各自的优缺点。SINS是重要的自主导航，是一种既不依赖于外部信息，又不发射能量的自主式、可全球运行的系统，隐蔽性好、不怕干扰[1]，其缺点是误差随时间累积乜]。GPS全球定位系统是一种高精度的全球三维实时卫星导航系统，其导航定位的全球性和

7、高精度，使之成为一种先进的导航设备，但是GPS接收机的工作受载体机动的影响较大，在复收稿日期：2013一08—06；2013—10—20修回。作者简介：孟龚(1989一)，男，硕士研究生，主要研究方向为组合导航、信息处理。杂电磁对抗环境下，容易受到干扰和人为控制[3。4]。GPS要求搜到的卫星至少为4颗时才能进行正常的导航，所以在城市、峡谷、森林等地区，由于受建筑物、山体、树木等遮挡，GPS信号会衰减或失锁，从而造成定位精度的下降，甚至无法正常工作口]。GPS／SINS组合导航克服了各自缺点，取长补短，使组合后的导航精度高

8、于两个系统单独工作的精度。GPS／sINS组合导航常见的组合模式有松组合(采用位置、速度组合)和紧组合(采用伪距、伪距率组合)[6]。本文针对运载体在高机动状态下或者在复杂环境中造成的卫星信号减弱或者搜星不全的情况，在分析SINS误差模型的基础上，对不同的组合方法进行仿真研究，判断缺星情况对导航精度的影