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测绘通报 2015年第5期 63-65页

作者：黄运乾程鹏飞成英燕武汉大学测绘学院湖北武汉430079 国家测绘工程中心北京100039 国家测绘产品质量检验测试中心北京100830 中国测绘科学研究院北京100830

基于gps/ins紧组合模式,研究了方向余弦算法和四元数算法的解算过程,并通过模拟数据试验,分析了它们在姿态解算过程中对姿态漂移误差的影响。通过对比可以得出,四元数法在相同模拟环境和相同解算阶数下,其姿态解算精度要优于方向余弦算... 详细信息

基于gps/ins紧组合模式,研究了方向余弦算法和四元数算法的解算过程,并通过模拟数据试验,分析了它们在姿态解算过程中对姿态漂移误差的影响。通过对比可以得出,四元数法在相同模拟环境和相同解算阶数下,其姿态解算精度要优于方向余弦算法,且所用参数和约束方程均少于方向余弦算法。

关键词：方向余弦算法四元数法 gps/ins紧组合导航姿态解算算法

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利用部分状态不符值构造的自适应因子在gps/ins紧组合导航中的应用

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武汉大学学报（信息科学版） 2010年第2期35卷 156-159页

作者：吴富梅杨元喜崔先强信息工程大学测绘学院郑州市陇海中路66号450052 西安测绘研究所西安市雁塔路中段1号710054 长安大学地测学院西安市雁塔路126号710054

提出了一种通过部分状态不符值来构造自适应因子的方法。实测算例结果表明,当观测无异常时,由预测残差构造的自适应因子和由部分状态不符值构造的自适应因子都能够较好地抑制动态模型误差的影响,相比于标准Kalman滤波精度都有所提高,并... 详细信息

提出了一种通过部分状态不符值来构造自适应因子的方法。实测算例结果表明,当观测无异常时,由预测残差构造的自适应因子和由部分状态不符值构造的自适应因子都能够较好地抑制动态模型误差的影响,相比于标准Kalman滤波精度都有所提高,并且这两种自适应滤波的精度相当;但是当观测存在异常时,由预测残差构造的自适应因子不能分辨模型误差和观测误差,而由部分状态不符值构造的自适应因子能够抵制观测异常的影响,因此,滤波结果优于由预测残差构造的自适应因子的滤波结果。

关键词： gps/ins紧组合导航自适应滤波预测残差部分状态不符值

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基于自适应航迹融合算法的gps/Sins紧组合导航系统研究(英文)

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系统仿真学报 2008年第19期20卷 5136-5140页

作者：庞晨鹏刘藻珍北京理工大学宇航科学技术学院北京100081

针对开环校正gps/ins组合导航系统卡尔曼滤波器在长时间工作条件下滤波精度下降的问题,提出了基于自适应航迹融合算法的紧组合gps/ins导航系统方案。设计了一个与gps/ins滤波器并行的独立gps滤波器,利用自适应航迹融合算法对两个滤波器... 详细信息

针对开环校正gps/ins组合导航系统卡尔曼滤波器在长时间工作条件下滤波精度下降的问题,提出了基于自适应航迹融合算法的紧组合gps/ins导航系统方案。设计了一个与gps/ins滤波器并行的独立gps滤波器,利用自适应航迹融合算法对两个滤波器输出的局部航迹进行融合,从而得到系统航迹。数学仿真结果表明,该方案能够有效提高导航系统的导航精度和容错能力。

关键词： gps/ins紧组合导航 gps卡尔曼滤波器自适应航迹融合算法导航系统容错能力

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gps/ins组合导航缺星情况下的卡尔曼滤波改进算法

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探测与控制学报 2014年第6期36卷 57-62页

作者：朱立新孟 解放军电子工程学院解放军72671部队

针对gps/ins(Global Positioning System/Inertial Navigation System)紧组合导航系统在卫星信号缺失情况下导航精度降低,容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter,CKF)应用中存在模型误差和计算误差的问题,提出了适用于该背景下的强跟... 详细信息

针对gps/ins(Global Positioning System/Inertial Navigation System)紧组合导航系统在卫星信号缺失情况下导航精度降低,容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter,CKF)应用中存在模型误差和计算误差的问题,提出了适用于该背景下的强跟踪均方根容积卡尔曼滤波(Square-Root CKF)算法。该算法通过人为地相对突出滤波过程中新数据的作用,提高了算法在模型不确定时的鲁棒性;均方根策略保证了协方差阵的正定性和对称性。仿真实验表明,改进的算法能够提高导航精度,在卫星信号缺失情况下其效能发挥地更好,提高了组合导航适应复杂环境的能力。

关键词： gps/ins紧组合导航容积卡尔曼滤波强跟踪滤波均方根策略导航精度

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恶劣条件下gps的RAIM算法研究

恶劣条件下GPS的RAIM算法研究

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作者：郭毓博上海交通大学

学位级别：硕士

随着gps在民用航空领域的广泛应用，航空导航高精度、高安全性和高可靠性的特殊需要对导航系统的完好性监测能力提出了很高要求，加强对gps完好性监测技术研究，及时有效的检测和识别卫星故障具有极其重要的现实意义。本文针对接收机自... 详细信息

随着gps在民用航空领域的广泛应用，航空导航高精度、高安全性和高可靠性的特殊需要对导航系统的完好性监测能力提出了很高要求，加强对gps完好性监测技术研究，及时有效的检测和识别卫星故障具有极其重要的现实意义。本文针对接收机自主完好性监测（ReceiverAutonomousIntegrityMonitoring，RAIM）技术展开研究，分析卫星故障引起的微小伪距偏差变化和gps可视卫星数目较少等情况对RAIM算法的影响，提出改进的RAIM算法，设计并实现卫星导航完好性监测技术仿真系统以验证算法。首先，本文对gps完好性监测技术及其研究现状进行了系统梳理，详细阐述了基于最小二乘残差RAIM算法的基本原理和算法流程，结合gps系统运行实际和飞机进场特殊要求分析了传统RAIM算法的局限性和改进方向。其次，针对gps发生卫星故障对应微小伪距偏差变化时传统RAIM无法有效进行故障检测的问题，分析微小伪距偏差对传统RAIM检测效果的影响;进一步研究伪距残差统计规律变化，通过引入模糊推理系统，提出一种基于模糊参数自适应调整的改进RAIM算法，详细推导和阐述算法数学模型和基本原理，并结合伪距微小慢变故障和伪距微小突发故障两种情况进行仿真对比实验。仿真结果表明，改进RAIM算法能够在保证误警率和漏检率的情况下有效检测和识别对应微小伪距偏差变化的故障卫星，明显缩短了故障检测时间，可以极大增强导航的连续性、安全性和可靠性。针对gps可视卫星数目小于6颗导致传统RAIM无法检测和识别卫星故障的情况，分别提出了惯导辅助与钟差辅助RAIM算法。简要介绍了惯导辅助RAIM和钟差辅助RAIM的基本原理，详细阐述了gps/ins组合导航系统紧密组合模式以及松散组合模式的构成特点，借助紧组合导航数字仿真系统进行了辅助RAIM仿真实验，检验了惯导辅助RAIM和钟差辅助RAIM算法的可行性，进一步验证了改进RAIM算法在辅助RAIM条件下的有效性。最后，设计了集数据处理、可用性判断、故障检测、故障识别、定位解算、结果显示六个功能模块于一体的卫星导航完好性监测仿真系统。利用该软件对传统RAIM算法、改进RAIM算法、惯导辅助RAIM算法和钟差辅助RAIM算法进行了仿真验证。该软件具有良好的交互界面和方便移植拓展的模块化设计，为探索和研究完好性监测技术提供了良好的仿真实验平台。本文所完成的工作为解决gps卫星几何分布条件较差、可视星数目不足和发生微小伪距偏差卫星故障等情况下接收机端的自主完好性监测过程中的关键问题提供了理论依据与仿真结果，为进一步实现接收机终端软件集成和工程实践奠定了基础，具有较好的理论意义与实际价值。

关键词： gps 完好性监测改进RAIM gps/ins紧组合导航辅助RAIM

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