低成本SINS/GPS组合导航系统研究

捷联惯导系统是近年来惯性技术的一个发展方向。在捷联惯导系统中，用数学平台代替了常规的物理平台。由于捷联惯导系统具有的一系列优点，在许多应用中有取代平台式惯导系统的趋势。本文以一个低成本压电陀螺捷联惯导系统及其与GPS的组合为对象，做了以下几方面的研究工作。为今后工程样机的研制提供了坚实的基础。 提供了对压电式陀螺捷联惯性组件测试的方法，本方法的特点在于测试方法切实可行，并且整个测试过程所需的时间短，具有较高的工程实用价值。 采用了工程上实用的四元数捷联导航系统的算法，分析了系统误差源，仿真验证了捷联惯导系统在有惯性器件误差及初始对准误差情况下的输出变化。在以上研究的基础上，对一个实际的压电式捷联系统进行了静态测试。实验结果表明本文采用的算法是有效的，编制的程序能够正确运行。 本文还研究了SINS／GPS组合导航系统，通过对各个子系统的分析，分别建立了它们的误差模型，确定了组合模式，设计了一个集中式卡尔曼滤波器。仿真结果表明了该组合可以提高系统精度，特别是位置和速度的精度有明显的提高。