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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
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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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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
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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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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
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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
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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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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
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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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球载捷联惯性/GPS组合导航系统及动态对准技术 被引量:2
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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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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
7
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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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
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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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机载惯性/卫星组合导航系统 被引量:1
9
作者 冯培德 李四海 《电光与控制》 1995年第1期8-11,共4页
惯性/卫星组合导航系统的优势旱已众所周知,许多国家和团体愈来愈重视这方面的研究应用工作。我所于1990年起,利用自己研制的惯导系统和美国的TANS-ⅡGPS接收机,开始了组合导航系统的研制工作。经过几年的研究、探索,... 惯性/卫星组合导航系统的优势旱已众所周知,许多国家和团体愈来愈重视这方面的研究应用工作。我所于1990年起,利用自己研制的惯导系统和美国的TANS-ⅡGPS接收机,开始了组合导航系统的研制工作。经过几年的研究、探索,组合系统已经受了一系列的实验室试验、车载试验和飞行试验,取得了良好的结果。本文主要报告组合导航系统在设计、研制过程中遇到的所(需)解决的一些关键技术问题及其试验结果。 展开更多
关键词 惯性导航系统 组合导航系统 卫星导航
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惯性导航系统INS与GPS系统的组合应用 被引量:1
10
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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激光捷联惯导在某雷达导航系统中的应用
11
作者 宫建伟 付梦印 +2 位作者 王奇珍 吴江 王美玲 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2001年第3期66-69,共4页
介绍了法国 SAGEM公司生产的激光陀螺捷联惯导系统 - Sigma30的基本结构和导航原理 ,研究了由 JupiterGPS接收机与 Sigma30构成的组合导航系统的组合方案 。
关键词 激光捷联惯导 雷达导航系统 组合导航 激光陀螺 初始对准 KALMAN滤波 Sigma30
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激光陀螺捷联惯性组合的系统结构抗振控制 被引量:11
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作者 李俊峰 刘进江 唐献林 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第1期21-26,共6页
针对激光陀螺捷联惯性组合在砂石土路及颠簸路面上跑车出现的精度很差的现象,将问题的症结定位在系统刚度上,提出了一套行之有效的解决方案。通过优化支架设计、匹配减振器的硬度、调整支架质心和加表质心的重合度、改善支架减振器的支... 针对激光陀螺捷联惯性组合在砂石土路及颠簸路面上跑车出现的精度很差的现象,将问题的症结定位在系统刚度上,提出了一套行之有效的解决方案。通过优化支架设计、匹配减振器的硬度、调整支架质心和加表质心的重合度、改善支架减振器的支撑方式等,取得了突破性进展,并在恶劣路况下进行了多次反复跑车验证试验和振动试验,达到了国内最高水平和国际水平。 展开更多
关键词 激光陀螺捷联惯性组合 抗振 刚度 陀螺
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GNSS/INS组合导航在飞行进近着陆中的应用
13
作者 杨姝 韩宇康 加松 《航空计算技术》 2025年第1期114-118,共5页
针对航空器进近着陆中全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)易受干扰导致精度变差的情况,将惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)和GNSS系统融合成GNSS/INS组合导航系统,模拟仿真了包含航空器进近着陆... 针对航空器进近着陆中全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)易受干扰导致精度变差的情况,将惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)和GNSS系统融合成GNSS/INS组合导航系统,模拟仿真了包含航空器进近着陆的轨迹并进行算法验证。结果显示进近着陆阶段的姿态角误差、速度误差和位置误差均值分别比巡航阶段减少98.95%、76.84%、60.65%。最后通过组合导航系统实验和Septentrio高精度GNSS接收机进行验证。结果显示东向、北向及天向位置误差均值分别为0.503688 m、0.482033 m和1.774242 m,满足民航一类精密进近水平和垂直精度要求,进一步验证了系统算法。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统 进近着陆 惯性导航系统 组合导航 信息融合
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双星定位/SINS组合导航系统研究 被引量:19
14
作者 林雪原 刘建业 汪叔华 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期34-38,共5页
双星定位系统是一种区域性定位系统。介绍了双星定位系统的定位原理 ,说明了其存在的定位实时性较差的不足。对此提出了利用惯导经卡尔曼滤波器校正后的输出速度信息来修正双星定位系统的输出水平位置信息 ,然后与惯导进行组合 ,建立了... 双星定位系统是一种区域性定位系统。介绍了双星定位系统的定位原理 ,说明了其存在的定位实时性较差的不足。对此提出了利用惯导经卡尔曼滤波器校正后的输出速度信息来修正双星定位系统的输出水平位置信息 ,然后与惯导进行组合 ,建立了其状态方程与观测方程。仿真结果证明该方案切实可行 。 展开更多
关键词 双星定位系统 同步卫星导航 捷联惯性导航 位置误差 卡尔曼滤波 组合导航系统
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基于H_∞滤波技术的GPS/INS全组合导航系统研究 被引量:19
15
作者 赵伟 袁信 林雪原 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期39-43,共5页
本文根据 H∞ 鲁棒滤波理论 ,提出了基于 H∞ 滤波技术的 GPS/ INS全组合导航系统。该系统仅含有位置误差、速度误差和平台误差角 9维状态 ,并利用 GPS和 INS的位置、速度和姿态观测信息对全部状态进行观测 ,组成全松组合导航系统 ,由 H... 本文根据 H∞ 鲁棒滤波理论 ,提出了基于 H∞ 滤波技术的 GPS/ INS全组合导航系统。该系统仅含有位置误差、速度误差和平台误差角 9维状态 ,并利用 GPS和 INS的位置、速度和姿态观测信息对全部状态进行观测 ,组成全松组合导航系统 ,由 H∞ 滤波来提高系统的鲁棒性。文中对提出的全组合系统进行了动态仿真 ,仿真结果表明 ,该系统结构简单 ,状态估计精度较高 ,系统鲁棒性好 ,便于工程实现 。 展开更多
关键词 组合导航系统 GPS 捷联惯性导航 鲁棒滤波
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MIMU/GPS组合导航系统数据同步与融合方法研究 被引量:18
16
作者 马云峰 周百令 +1 位作者 万振刚 赵立业 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第3期28-31,共4页
给出了以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统中数据同步与融合的方法,简要介绍了仿真、调试过程中DSP程序的实现方法。采用GPS接收机输出的1PPS脉冲,结合CPLD产生的时序,实现MIMU和GPS数据的同步采集。由于系统噪声难于准确统计,因此采用... 给出了以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统中数据同步与融合的方法,简要介绍了仿真、调试过程中DSP程序的实现方法。采用GPS接收机输出的1PPS脉冲,结合CPLD产生的时序,实现MIMU和GPS数据的同步采集。由于系统噪声难于准确统计,因此采用模糊自适应卡尔曼滤波组合算法进行数据融合。 展开更多
关键词 组合导航系统 微型惯性测量单元 卫星定位系统 模糊白适应卡尔曼滤波 同步采集
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基于四元数的SINS/SAR组合导航系统 被引量:8
17
作者 高社生 李伟 桑春萌 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期63-69,共7页
传统的SINS误差模型是基于小姿态误差角假设下的线性化误差模型,由于忽略了高阶项,因而不能精确描述系统的非线性特征,易造成较大的导航估计误差甚至滤波器发散。为了克服SINS线性化误差模型的缺点,建立了基于四元数的SINS/SAR组合导航... 传统的SINS误差模型是基于小姿态误差角假设下的线性化误差模型,由于忽略了高阶项,因而不能精确描述系统的非线性特征,易造成较大的导航估计误差甚至滤波器发散。为了克服SINS线性化误差模型的缺点,建立了基于四元数的SINS/SAR组合导航系统非线性模型,并将自适应UPF滤波算法应用于该组合系统。仿真结果表明,建立的基于四元数的组合导航系统模型,不但能有效减小导航误差,提高导航定位精度,而且具有良好的实时性。 展开更多
关键词 四元数 捷联惯性系统 合成孔径雷达 组合导航系统 UPF算法
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基于DSP的MIMU/GPS组合导航系统研究 被引量:11
18
作者 黄丽斌 周百令 单茂华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期12-15,共4页
介绍了一种以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统设计,它具有体积小、成本低等优点。针对系统噪声难于准确统计的情况,系统采用了一种适用于系统噪声协方差阵未知情况下的自适应卡尔曼滤波算法,用它作为组合算法,并对组合导航系统进行了... 介绍了一种以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统设计,它具有体积小、成本低等优点。针对系统噪声难于准确统计的情况,系统采用了一种适用于系统噪声协方差阵未知情况下的自适应卡尔曼滤波算法,用它作为组合算法,并对组合导航系统进行了数字仿真。结果表明:该自适应滤波算法可以有效地抑制滤波发散,增强了系统对环境的适应性。 展开更多
关键词 DSP MIMU/GPS组合导航系统 系统设计 数字信号处理器 自适应卡尔曼滤波 捷联导航计算机 微型惯性测量组合
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基于图优化的INS/GNSS深组合导航系统研究 被引量:5
19
作者 刘娣 刘坤 +2 位作者 毕云蕊 许有熊 朱松青 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第1期18-22,32,共6页
为充分考虑历史信息对未来导航结果的影响,并充分利用更深层次的组合导航信息进行信息融合,提出了一种基于图优化的INS/GNSS深组合导航方法。通过将量测信息和状态传播作为约束信息,在时间域上构建优化代价函数,利用列文伯格-马夸尔特... 为充分考虑历史信息对未来导航结果的影响,并充分利用更深层次的组合导航信息进行信息融合,提出了一种基于图优化的INS/GNSS深组合导航方法。通过将量测信息和状态传播作为约束信息,在时间域上构建优化代价函数,利用列文伯格-马夸尔特法求解状态的最优估计。通过INS/GPS深组合导航系统仿真实验对该方法进行了评估和分析,仿真实验结果表明,所提算法与常规卡尔曼滤波方法相比,三轴方向的位置误差均值分别减少了38.5%,21.0%和30.9%,速度误差均值分别减少了31.4%,52.8%和57.3%,所提算法能有效提高定位精度。 展开更多
关键词 卫星导航 组合导航 图优化 惯性导航系统 全球卫星导航系统
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组合导航系统卡尔曼滤波衰减因子自适应估计算法研究 被引量:20
20
作者 耿延睿 崔中兴 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第4期8-10,27,共4页
提出了一种衰减记忆卡尔曼滤波中衰减因子的自适应估计方法 ,并在 GPS/SINS组合导航系统中进行了计算仿真。仿真结果表明 :该算法能够较好地估计出衰减因子的大小 ,有效地抑制滤波发散 。
关键词 捷联惯性导航 卡尔曼滤波 自适应滤波 自适应估计算法 组合导航系统 GPS/SINS
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