一种惯性辅助GPS接收机的完好性增强算法

《一种惯性辅助GPS接收机的完好性增强算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2013年第2期导弹与航天运载技术No.22013总第325期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.325文章编号：1004-7182(2013)02-0055-05DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20130212一种惯性辅助GPS接收机的完好性增强算法杜军，彭兴钊，黄国荣（空军工程大学航空航天工程学院，西安，710038）摘要：当GPS卫星存在故障时，必须在故障污染系统之前将其检测并隔离，因此完好性是SINS/GPS组合系统的一个重要性能指标。针对SINS/GPS紧耦合系统，利用新息外推法和层次滤波器

2、结构，分别实现卫星故障的快速检测和隔离。通过与新息检测法进行对比仿真表明，新息外推法比新息检测法能更快地检测慢变故障，但对阶跃故障检测的灵敏度没有新息检测法高，最后采用层次滤波器结构实现故障隔离。关键词：完好性；组合导航；新息外推法；层次滤波器中图分类号：U666.1;TP273.5文献标识码：AAnEnhancedIntegrityAlgorithmforInertialAidedGPSReceiverDuJun,PengXingzhao,HuangGuorong(InstituteofEngineering,AFEU,Xi’an,710038,C

3、hina)Abstract:GPSsatellitefailuremustbedetectedandisolatedbeforetheyinfluencetheintegratedsystem.IntegrityisacriticalperformanceindexofSINS/GPSintegratednavigationsystem.ForSINS/GPStightlyintegratednavigationsystem,rapiddetectionandisolationofsatellitefailurearerealizedrespecti

4、velywithinnovationextrapolationmethodandfilterlevelconfiguration.Comparedtoinnovationdetectionmethod,thesimulationresultsshowthattheinnovationextrapolationmethodcandetectslowlygrowingerrors(SGEs)morequickly,butwithlowerdetectingsensitivetostepfailure.Finallytfailureisolatingwas

5、realizedbyfilterlevelconfiguration.KeyWord:Integrity;Integratednavigation;Innovationextrapolationmethod;Filterlevelconfiguration0引言检测和故障隔离创造了条件；当GPS卫星数少于4颗惯性导航系统（InertialNavigationSystem，INS）时，紧耦合系统仍能运行，这对提高系统完好性有重和全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）分大意义；且卡尔曼滤波器对以前的观测量和误差有记别作为机

6、载标准设备和高精度、全天候卫星导航系统，忆性，当前的估计结果不再由当前的信息唯一确定，INS/GPS组合系统能够充分发挥两个子系统的优势，取而取决于之前的所有量测信息，对检测隔离慢变故障长补短，获得优异的导航性能。但是当GPS系统出现有天然的优势。故障时，需要及时检测出故障并加以隔离，否则组合快速的检测和隔离GPS卫星故障对系统的正常运导航精度会急剧降低。GPS完好性监测能有效隔离故行具有重要意义，为此采用对新息检测法改进后的新障卫星对导航系统的影响，使组合导航系统对故障具息外推法来提高故障检测效率，并采用层次滤波器结[1]有鲁棒性，提高系统的可靠性

7、。构实现故障的隔离。惯性辅助GPS完好性监测是在INS/GPS紧耦合框架下完成的。由于紧耦合系统采用原始伪距、伪距率1SINS/GPS紧耦合系统滤波算法[2,3]信息，其量测信息之间互相独立，卫星故障表现在SINS/GPS紧耦合系统的卡尔曼滤波器的设计主要[2~4]伪距、伪距率上，不会发生互相耦合的情况，为故障是对状态变量的选取和量测的计算。SINS/GPS紧耦合系统的状态方程为收稿日期：2012-06-05；修回日期：2013-01-18基金项目：国家自然科学基金（51175510），航空科学基金（20100818017）作者简介：杜军（1973-

8、），男，副教授，博士，主要研究方向为飞行故障诊断56导弹与航天运载技术2013年XF00XG