SINS／GPS 松组合与紧组合导航系统抗干扰性能比较与验证.pdf

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1、2014年第4期航空兵器2014No．42014年8月AER0WEAP0NRYAug．2014SINS／GPS松组合与紧组合导航系统抗干扰性能比较与验证孙兆妍，王新龙(北京航空航天大学宇航学院，北京100191)摘要：针对SINS／GPS组合导航系统在军民领域广泛应用的特点，详细建立了基于位置／速度的SINS／GPS松组合模型、基于伪距／伪距率的SINS／GPS紧组合模型。分别在正常GPS信号和加入强干扰后GPS信号的条件下，对比了松组合和紧组合模式的导航结果。仿真验证结果表明，相比于松组合模式，紧组合模式

2、能较快适应强干扰，并使系统振荡减弱，快速收敛，确保高导航定位精度。因此，在强干扰、高动态飞行条件下，更适宜采用SINS／GPS紧组合模式。关键词：SINS／GPS组合导航系统；松组合；紧组合；强干扰中图分类号：V249．328文献标识码：A文章编号：1673—5048(2014)04—0031—05ComparisonandDemonstrationofInterferenceImmunityofSINS／GPSLooselyCoupledandTightlyCoupledIntegratedNavigat

3、ionSystemSUNZhao—yan，WANGXin—long(SchoolofAstronautics，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：ThesimulationmodelsofSINS／GPSlooselycoupledintegratedsystembasedonposition／velocityandthetightlycoupledintegratedsystembasedon

4、pseudo-range／pseudo·-rangerateareexplicitlyestablishedduetothewidelyuseofSINS／GPSintegrationsystemforbothcivilandmilitary．Intensein—terferenceisinsertedintothesimulationsysteminordertocompareandanalyzethenavigationperform—anceoftwomodels．Theresultshowsthat

5、，comparedwithlooselycoupledsystem，tightlycoupledsystemcanadjusttointensenoiseandleadsthesystemtoconvergefastwithsmallstaticerror．Thus，itisbettertochooseSINS／GPStightlycoupledintegratedsystemwhentheaerobatflieswithhighmaneuverabilityan-dertheinfluenceofinte

6、nseinteference．Keywords：SINS／GPSintegrationnavigationsystem；looselycoupled；tightlycoupled；intensein·terference高精度、高可靠性、抗干扰的特点J。采用单一的0引言导航方式难以达到上述要求，故组合导航技术目现代导航系统应具有全数据获取、全球覆盖、前已成为导航系统发展的主流。SINS与GPS具有优劣性能互补的特点，使用SINS／GPS组合导航方收稿日期：2013—12—12式既可以保证实时性要求，又可以提

7、高解算精度基金项目：国家自然科学基金资助项目(61074157)；航空和可靠性，是当前最佳的组合导航方式之一。科学基金资助项目(20130151004)根据数据融合以及组合深度的不同，SINS／作者简介：孙兆妍(1992一)，女，江苏无锡人，研究方向为GPS组合导航系统可以分为松组合模式、紧组合模探测制导与控制。·32·航空兵器2014年第4期式和深组合模式]，现在工程上应用较多的是松之差作为量测量；紧组合则是两者解算后的伪距／组合和紧组合模式。松组合是一种低水平的位置／伪距率之差。速度组合方式，此种模式易

8、于实现，但不能从根本上解决SINS误差漂移的问题。紧组合则是高水平的伪距／伪距率组合方式，采用原始的伪距和伪距率测量值直接送人组合滤波器，增强了系统的可观测性，对SINS和GPS的误差都有很好的抑制补偿作用。本文设计并实现了SINS／GPS松组合导航系统和紧组合导航系统仿真模型，并分别利用正常GPS信号以及加入阶段性强噪声干扰的GPS信号进行图1松组合模式结构图仿真实验，根据两种模式的动态解算效果对比分析松组合导