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用分布式导航滤波器的GPS-捷联惯性组合导航系统 被引量:1
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作者 袁信 刘建业 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1989年第1期12-22,共11页
本文研究一种用分布式卡尔曼滤波器的GPS-捷联惯性组合导航系统。给出了组合方案,推导出组合系统动态方程,研究和设计了分布式卡尔曼滤波器。在给定的飞行轨迹和初始条件下,应用GPS仿真器对采用最优卡尔曼滤波器和分布式卡尔曼滤波器的... 本文研究一种用分布式卡尔曼滤波器的GPS-捷联惯性组合导航系统。给出了组合方案,推导出组合系统动态方程,研究和设计了分布式卡尔曼滤波器。在给定的飞行轨迹和初始条件下,应用GPS仿真器对采用最优卡尔曼滤波器和分布式卡尔曼滤波器的组合系统进行了仿真。结果表明,组合系统采用分布式卡尔曼滤波器能够有效地减小计算工作量,便于用分布式微处理机实现,且能保证导航精度。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波器 组合导航系统 GPS 捷联惯性 组合系统 卡尔曼滤波算法 观测噪声 导航精度 组合方案 飞行轨迹
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一种适用于高动态强干扰环境的视觉辅助微机械捷联惯性导航系统/全球定位系统超紧组合导航系统 被引量:7
2
作者 李群生 赵剡 王进达 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2241-2249,共9页
为解决高动态、恶劣全球定位系统(GPS)环境下微机械捷联惯性导航系统(MEMSSINS)/GPS超紧组合导航系统抗干扰能力差的问题,提出一种适用于高动态强干扰环境的视觉辅助MEMS-SINS/GPS超紧组合导航系统。将双目视觉提供的姿态信息引入MEMS-S... 为解决高动态、恶劣全球定位系统(GPS)环境下微机械捷联惯性导航系统(MEMSSINS)/GPS超紧组合导航系统抗干扰能力差的问题,提出一种适用于高动态强干扰环境的视觉辅助MEMS-SINS/GPS超紧组合导航系统。将双目视觉提供的姿态信息引入MEMS-SINS/GPS超紧组合系统中,提高了平台失准角的可观测性;推导了系统的状态方程和量测方程,使用模糊控制方法对两个子滤波器的导航结果进行信息融合。通过数字仿真验证了该系统方案设计的可行性:当GPS信号受到强噪声或多径干扰造成跟踪精度下降时,双目视觉辅助MEMS-SINS/GPS超紧组合系统可以有效降低导航误差,系统位置误差和速度误差分别保持在5. 0 m和0. 5 m/s以内,有效地解决了低空飞行器在GPS信号被遮挡或干扰情况下的导航问题。 展开更多
关键词 组合导航系统 捷联惯性导航系统 全球定位系统 微机械 高动态 强干扰 视觉
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基于横坐标系的捷联惯性导航系统/多普勒速度仪极区组合导航算法 被引量:14
3
作者 张福斌 马朋 王智辉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1229-1235,共7页
针对传统指北方位的惯性导航力学编排在高纬度地区因地理经线快速收敛,建立相对于经线的航向越来越困难,以及在地理极点存在奇异值等问题,结合自主水下航行器在导航过程中对自主性、导航精度等需要,提出了基于横坐标系的捷联惯性导航系... 针对传统指北方位的惯性导航力学编排在高纬度地区因地理经线快速收敛,建立相对于经线的航向越来越困难,以及在地理极点存在奇异值等问题,结合自主水下航行器在导航过程中对自主性、导航精度等需要,提出了基于横坐标系的捷联惯性导航系统/多普勒速度仪极区组合导航方案。给出了横地球坐标系、横地理坐标系等定义以及与常规导航坐标系的转换关系;通过类比常用的指北方位惯性导航力学编排推导了基于横坐标系的惯性导航力学编排;设计了适用于极区的捷联惯性导航系统/多普勒速度仪组合导航卡尔曼滤波算法;对设计的组合导航系统进行了仿真分析。结果表明,该导航方案能有效抑制方位失准角的增长,导航定位精度可满足自主水下航行器极区导航的要求。 展开更多
关键词 控制科学与技术 组合导航 极区 横坐标系 捷联惯性导航系统
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GPS定姿系统/捷联惯性导航系统组合技术研究 被引量:3
4
作者 刘志俭 胡小平 贺汉根 《航天控制》 CSCD 北大核心 2003年第1期27-31,42,共6页
研究了GPS定姿系统和捷联惯性导航系统二者的组合技术 :根据传递对准技术 ,研究了GPS定姿系统在捷联惯性导航系统的初始对准中的应用 ;根据空间几何约束 ,研究了模糊度的搜索算法 ,以提高定姿系统的计算效率和稳定性。实验证明 ,方案切... 研究了GPS定姿系统和捷联惯性导航系统二者的组合技术 :根据传递对准技术 ,研究了GPS定姿系统在捷联惯性导航系统的初始对准中的应用 ;根据空间几何约束 ,研究了模糊度的搜索算法 ,以提高定姿系统的计算效率和稳定性。实验证明 ,方案切实可行 ,收到了良好的效果。 展开更多
关键词 GPS 载波相位 姿态确定 初始对准 组合导航 GPS捷联惯性导航
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球载捷联惯性/GPS组合导航系统及动态对准技术 被引量:2
5
作者 张音 李星海 李勇建 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2010年第5期4-7,共4页
为了实现系留气球载雷达系统天线的空域稳定,球载航姿系统是不可缺少的重要设备。文中阐述了用捷联惯性/全球定位系统组合导航系统实现球载航姿系统的设计技术,针对系留气球平台系统在空中漂浮不定的特点,提出了在动态条件下,小型系留... 为了实现系留气球载雷达系统天线的空域稳定,球载航姿系统是不可缺少的重要设备。文中阐述了用捷联惯性/全球定位系统组合导航系统实现球载航姿系统的设计技术,针对系留气球平台系统在空中漂浮不定的特点,提出了在动态条件下,小型系留气球载捷联惯性/GPS组合导航系统的对准技术。 展开更多
关键词 组合导航系统 捷联惯性系统 全球定位系统 卡尔曼滤波 数字信号处理
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复杂城市环境下的全球导航卫星系统/捷联惯性导航系统组合导航算法 被引量:6
6
作者 刘小汇 王怡晨 +1 位作者 文超 李宗楠 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期4150-4160,共11页
针对复杂城市环境下,全球导航卫星系统(GNSS)信号出现频繁短暂失锁或拒止时,对GNSS/捷联惯性导航系统(SINS)组合导航系统的导航精度和鲁棒性影响较大问题,该文提出一种改进的因子图滤波方法。首先使用GNSS接收机内部参数构建信号误差鉴... 针对复杂城市环境下,全球导航卫星系统(GNSS)信号出现频繁短暂失锁或拒止时,对GNSS/捷联惯性导航系统(SINS)组合导航系统的导航精度和鲁棒性影响较大问题,该文提出一种改进的因子图滤波方法。首先使用GNSS接收机内部参数构建信号误差鉴别函数,能实时估计出信号受多径干扰、遮挡等情况下的信号测量性能;同时利用载体运动约束条件构造零速修正因子,对GNSS拒止情况下的系统状态进行更新,避免系统导航性能极速下降。实验结果表明,改进的因子图方法相比经典因子图方法,在城市复杂环境下能提高定位精度63.50%和测速精度42.26%,同时也具有更低的存储量和计算复杂度,特别适用于城市车辆辅助驾驶导航设备中,对导航精度、硬件资源和实时性约束强的场景。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统 捷联惯性导航系统 因子图 零速修正
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无人机捷联惯性/全光自主组合导航系统研究 被引量:5
7
作者 杨春雷 《四川兵工学报》 CAS 2015年第11期4-7,共4页
针对无人机自主导航的应用需求,分析了星光敏感器和图像视觉导航单元各自性能并进行组合,构建了全光导航系统;再在传统组合导航基础上,与捷联惯导系统进行耦合,构建了捷联惯性/全光自主组合导航系统,确保在常规状态下可实现高精度导航;... 针对无人机自主导航的应用需求,分析了星光敏感器和图像视觉导航单元各自性能并进行组合,构建了全光导航系统;再在传统组合导航基础上,与捷联惯导系统进行耦合,构建了捷联惯性/全光自主组合导航系统,确保在常规状态下可实现高精度导航;同时对无卫星定位系统支持状态下的捷联惯性/全光组合导航系统的导航定位能力进行了性能仿真测试;通过测试验证了在非常规状态下,无人机可独立依靠捷联惯性/全光导航系统实现自主导航,克服卫星导航系统失效等问题完成各项任务。 展开更多
关键词 组合导航系统 无人机 自主 捷联惯导 全光导航
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惯性组合导航系统中的快速景象匹配算法研究 被引量:24
8
作者 陈方 熊智 +1 位作者 许允喜 刘建业 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期2308-2316,共9页
在景象匹配辅助导航中,特征点的选取是提高图像匹配速度、精度和鲁棒性的关键之一。景象匹配中要求提取出的特征是那些可靠性高、辨别性强、计算量小的不变特征。提出了基于SIFT特征的导航用快速景象匹配算法。算法首先针对惯性组合导... 在景象匹配辅助导航中,特征点的选取是提高图像匹配速度、精度和鲁棒性的关键之一。景象匹配中要求提取出的特征是那些可靠性高、辨别性强、计算量小的不变特征。提出了基于SIFT特征的导航用快速景象匹配算法。算法首先针对惯性组合导航的工作特点,对SIFT特征点检测及特征点匹配进行了优化设计,然后用RANSAC方法过滤掉错误匹配点,最后,进行最小二乘精确匹配算法获取航向和位置偏差信息。实验分析了算法对不同分辨率图像和不同区域的匹配适应性,抗噪声性能,匹配精度以及实时性,并与基于部分Hausdorff距离的边缘特征景象匹配算法进行了对比。实验结果表明,算法的性能优越,在匹配速度、精度和鲁棒性方面都优于部分Hausdorff距离算法,可以满足景象匹配导航系统匹配修正的高性能要求。 展开更多
关键词 惯性组合导航系统 景象匹配辅助导航 SIFT 图像匹配 特征匹配
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基于相位控制的惯性与卫星超紧组合导航系统信号解调方法 被引量:3
9
作者 沈世斌 谢非 +3 位作者 赵静 钱伟行 康国华 刘锡祥 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期495-506,共12页
卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统(SINS)与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相... 卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统(SINS)与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相位控制的SINS与GNSS超紧组合环路信号解调方法,进一步分析SINS与GNSS超紧组合环路信号跟踪特性。对卫星信号受干扰环境及动态条件下的相位控制超紧组合与频率控制超紧组合方法的导航性能进行试验对比分析,结果表明相位控制超紧组合方法具有更稳定的定位性能,并可提高约7 dB的抗干扰能力。 展开更多
关键词 惯性导航系统 卫星导航系统 组合导航系统 超紧组合 相位控制 信号解调 抗干扰
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基于多接收机的卫星/惯性组合导航系统研究 被引量:4
10
作者 刘娣 陈桂 朱松青 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2021年第12期39-44,共6页
针对单频单系统卫星/惯性组合导航系统精度不高的特点,提出一种基于多接收机的卫星/惯性组合导航系统,该方法利用多个接收机导航信息参与组合导航解算,补偿惯性导航系统误差,采用集中式和分散式两种方法处理多接收机和惯性导航系统信息... 针对单频单系统卫星/惯性组合导航系统精度不高的特点,提出一种基于多接收机的卫星/惯性组合导航系统,该方法利用多个接收机导航信息参与组合导航解算,补偿惯性导航系统误差,采用集中式和分散式两种方法处理多接收机和惯性导航系统信息融合问题。实验结果表明,多接收机配置相对于单接收机导航精度得到了明显的提高,分散式处理方法能够在保持定位精度的同时提高计算效率。由于单频单系统接收机成本较低,该方法能够在不显著提高成本的情况下,显著提高单频单系统卫星/惯性组合导航系统定位精度。 展开更多
关键词 组合导航 多接收机 捷联惯性导航系统
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惯性/景象匹配组合导航系统的误差校正研究 被引量:3
11
作者 屈重君 陆志东 雷宝权 《电光与控制》 北大核心 2008年第4期70-73,共4页
惯性/景象匹配组合导航系统(INS/SMNS)的组合方式,实际上是一种不等间距、非实时性的有限点校正。为了提高景象匹配和惯导系统的组合精度,进一步达到子像素级的水平,完成景象匹配对惯导系统累积误差的校正,提出了多点连续校正的方法。... 惯性/景象匹配组合导航系统(INS/SMNS)的组合方式,实际上是一种不等间距、非实时性的有限点校正。为了提高景象匹配和惯导系统的组合精度,进一步达到子像素级的水平,完成景象匹配对惯导系统累积误差的校正,提出了多点连续校正的方法。分析了进行校正的具体前提条件,推导了不同数目匹配点时,对应的简化惯性导航系统输出误差校正方程。根据简化的误差方程和惯性导航系统的输出值,求解出位置误差和速度误差。比较了单点、两点、三点、四点以及五点校正的结果。仿真结果表明:当匹配点个数越多,求解出的位置误差、速度误差精度越高。从而得出景象匹配误差校正精度主要取决于两个因素即匹配点的个数和校正的实时性的结论。 展开更多
关键词 组合导航系统 景象匹配 灰度 像素 惯性导航系统
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激光捷联惯导系统/地形辅助导航系统中卡尔曼/粒子组合滤波算法设计及仿真 被引量:3
12
作者 马忠孝 陈明 刘宗玉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第1期41-46,共6页
粒子滤波技术是近几年出现的一种非线性滤波技术,它适用于非线性系统以及非高斯噪声模型。结合粒子滤波和卡尔曼滤波各自的优点,给出了一种卡尔曼/粒子组合滤波器,并将这种滤波器应用到激光捷联惯导(LSINS)/地形辅助导航(TAN)数据融合... 粒子滤波技术是近几年出现的一种非线性滤波技术,它适用于非线性系统以及非高斯噪声模型。结合粒子滤波和卡尔曼滤波各自的优点,给出了一种卡尔曼/粒子组合滤波器,并将这种滤波器应用到激光捷联惯导(LSINS)/地形辅助导航(TAN)数据融合过程中,避免了地形复杂的线性化问题。仿真结果表明,系统的定位精度得到了明显提高。应用粒子滤波器及其改进算法解决了导航系统中存在的强非线性问题。 展开更多
关键词 激光捷联惯导系统 地形辅助导航系统 卡尔曼/粒子组合滤波 非线性滤波 数据融合
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速率方位惯性平台/GPS/计程仪组合导航系统仿真研究 被引量:6
13
作者 汪凤林 蔡体菁 罗斌 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第2期35-40,共6页
根据科学发展和高精度导航的要求,提出了一个由GPS 接收机、速率方位惯性平台和重力敏感器构成的精确重力测量组合导航系统,给出了该组合系统在速率方位地平坐标系下的误差方程和Kalman 滤波方法以及计算机仿真结果。数字仿真表明:由中... 根据科学发展和高精度导航的要求,提出了一个由GPS 接收机、速率方位惯性平台和重力敏感器构成的精确重力测量组合导航系统,给出了该组合系统在速率方位地平坐标系下的误差方程和Kalman 滤波方法以及计算机仿真结果。数字仿真表明:由中等精度的陀螺仪和加速度计以及GPS 组成的组合导航系统平台水平误差角小,定位精度高,能够满足重力测量和导航要求。 展开更多
关键词 组合导航系统 惯性平台 仿真研究 速率 Kalman滤波方法 计程仪 GPS接收机 重力测量 地平坐标系 科学发展 仿真结果 误差方程 组合系统 系统平台 加速度计 数字仿真 定位精度 高精度 敏感器 计算机 误差角 陀螺仪 等精度
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捷联惯性导航系统的误差分析 被引量:7
14
作者 周雪梅 吴简彤 +1 位作者 何昆鹏 原金升 《声学与电子工程》 2003年第1期39-41,共3页
本文从捷联惯性导航系统的误差源出发,认为惯性元件的误差是通过姿态矩阵传播的,并对导航系统产生重要的影响。通过理论分析和计算机仿真,系统地阐述了各惯性元件误差对系统的影响。
关键词 捷联惯性导航系统 误差 舰船导航系统 姿态误差 陀螺漂移 加速度计
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激光捷联惯性/卫星组合导航系统基本原理及应用情况
15
作者 王庆伟 《洪都科技》 2007年第4期1-5,共5页
激光捷联惯性/卫星组合导航系统是国外飞机上普遍采用的一种导航设备,但在国内飞机上的应用则刚刚起步。本文简要介绍了激光捷联惯性/卫星组合导航系统的基本原理及应用情况。
关键词 激光捷联惯性/卫星组合导航系统 激光陀螺 加速度计
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惯性/GPS/EMC组合导航系统可视化仿真
16
作者 徐景硕 邢靓 高扬 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第6期147-149,153,共4页
提出了低成本惯性/GPS/EMC组合导航系统可视化仿真器的设计方案。根据捷联惯导算法和卡尔曼滤波原理,仿真器能模拟纯惯性导航、组合导航及纯数字仿真、半实物仿真等多种导航模式,绘制导航参数和误差曲线;可灵活设置航路点,系统自动生成... 提出了低成本惯性/GPS/EMC组合导航系统可视化仿真器的设计方案。根据捷联惯导算法和卡尔曼滤波原理,仿真器能模拟纯惯性导航、组合导航及纯数字仿真、半实物仿真等多种导航模式,绘制导航参数和误差曲线;可灵活设置航路点,系统自动生成航行轨迹,在电子地图中动态显示航迹和导航参数。仿真器为捷联姿态矩阵算法和导航算法提供验证数据源,为组合导航系统性能的研究提供可视化平台。实际应用表明,仿真器性能可靠,能极大地减少组合导航系统研究开发成本。 展开更多
关键词 组合导航 捷联惯性导航 GPS 可视化仿真 电子地图
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惯性导航系统INS与GPS系统的组合应用 被引量:1
17
作者 王宝阔 丁宏才 《天津航海》 2003年第4期42-44,共3页
由于传统的惯性导航系统设备是分离式的 ,且精度又较低 ,加上高价位的惯性系统的传感器是阻碍它被广泛应用于与GPS进行组合导航的主要原因。但近年来出现的低价位、高精度的传感器 ,使得惯性导航系统集合化、小型化成为现实。这也就使... 由于传统的惯性导航系统设备是分离式的 ,且精度又较低 ,加上高价位的惯性系统的传感器是阻碍它被广泛应用于与GPS进行组合导航的主要原因。但近年来出现的低价位、高精度的传感器 ,使得惯性导航系统集合化、小型化成为现实。这也就使得惯性导航系统与全球卫星导航系统的组合导航系统成为可能 ,从而为解决民用GPS或GLONASS全球卫星导航系统存在的问题提供了另一个有效的途径。 展开更多
关键词 惯性导航系统 INS GPS 组合导航系统 GLONASS 全球卫星导航系统 工作原理
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采用静电陀螺监控器/惯性导航系统的水下组合导航系统研究
18
作者 赵琳 孙枫 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1995年第3期1-7,12,共8页
本文推导了静电陀螺监控器(ESGM)系统的运动方程和机械编排,并进行了模拟仿真,给出了仿真误差曲线。同时,还建立了以半解析式惯性导航系统误差为状态变量的系统状态方程,采用卡尔曼滤波技术,对ESGM/INS组合系统进行... 本文推导了静电陀螺监控器(ESGM)系统的运动方程和机械编排,并进行了模拟仿真,给出了仿真误差曲线。同时,还建立了以半解析式惯性导航系统误差为状态变量的系统状态方程,采用卡尔曼滤波技术,对ESGM/INS组合系统进行仿真。结果表明,组合系统可以大大延长惯导的重调周期,提高潜水下航行的保密性,ESGM/INS组合使用是保证潜艇长时间水下航行的有效方法。 展开更多
关键词 静电陀螺监控器 几何式惯性导航系统 组合导航系统 卡尔曼滤
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基于对偶四元数的惯性/卫星/天文组合导航系统改进联邦滤波方法 被引量:4
19
作者 闵艳玲 熊智 +2 位作者 邢丽 刘建业 殷德全 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期315-324,共10页
传统惯性/卫星/天文组合导航系统联邦滤波中主滤波器和子滤波器状态量保持一致,而天文姿态信息仅对部分状态具有可观测性。常用的惯性/天文组合模式需将高精度的天文姿态信息进行坐标转换,从而降低组合导航精度。针对上述问题,提出了一... 传统惯性/卫星/天文组合导航系统联邦滤波中主滤波器和子滤波器状态量保持一致,而天文姿态信息仅对部分状态具有可观测性。常用的惯性/天文组合模式需将高精度的天文姿态信息进行坐标转换,从而降低组合导航精度。针对上述问题,提出了一种基于对偶四元数的惯性/卫星/天文组合导航系统改进联邦滤波方法,通过可观测性分析对子滤波器进行降维,能在保证导航精度的同时提高系统实时性。基于对偶四元数的降维惯性/天文组合方法可直接利用天文姿态信息进行组合,实现了天文高精度信息的有效利用,且避免将不可观测状态进行反馈修正从而提高组合精度。仿真结果表明,提出的改进联邦滤波方法能获得与集中式滤波相当的精度,在卫星信号丢失或故障情况下,相比于传统惯性/天文组合具有更优的性能。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 卫星导航系统 天文导航系统 对偶四元数 可观测性分析 联邦滤波
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弹道导弹GPS/惯性组合导航系统的研究 被引量:1
20
作者 赵俊梅 《四川兵工学报》 CAS 2005年第5期12-14,6,共4页
论述了GPS和惯导的综合模式以及组合导航的误差模型,并利用卡尔曼滤波对GPS和惯导信息进行建模及仿真结果,说明GPS/惯导组合系统不但可以提高制导精度,还可以估计制导误差。
关键词 GPS 惯性制导 组合导航 卡尔曼滤波 组合导航系统 GPS 弹道导弹 惯性 卡尔曼滤波 误差模型 仿真结果 制导精度 组合系统
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