级联SINS/GPS系统的相关卡尔曼滤波

1

作者 刘广军 吴晓平 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2002年第1期25-28,32,共5页

针对级联式 SINS/ GPS导航系统中组合滤波器的测量噪声与系统噪声的相关问题 ,提出了一种相关程度未知条件下的估计量最优融合算法 ,并由此得到了一个顾及噪声相关性的卡尔曼滤波新算法。通过对一套 SINS/ GPS数据的计算 。

关键词 级联sins/gps系统 相关卡尔曼滤波 组合导航 数据融合

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SINS/GPS组合导航系统选星算法 被引量：9

2

作者 黄昆 胡小毛 +2 位作者 李士心 窦玉宝 郝研 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期718-722,共5页

选星算法是SINS/GPS组合导航定位系统中一个重要的步骤。在最佳选星算法的基础上,提出了一种适用于基于伪距、伪距率的SINS/GPS紧耦合组合系统的选星算法。该算法通过ENU(东北天)坐标系中几何矩阵及几何精度因子的定义,利用星历给出的... 选星算法是SINS/GPS组合导航定位系统中一个重要的步骤。在最佳选星算法的基础上,提出了一种适用于基于伪距、伪距率的SINS/GPS紧耦合组合系统的选星算法。该算法通过ENU(东北天)坐标系中几何矩阵及几何精度因子的定义,利用星历给出的卫星在ENU坐标系中的高度角和方位角解算出最佳四颗导航定位卫星,即基于G矩阵的选星算法。通过与两种常规选星算法的对比,验证了本算法具有较强的工程实用性。此外又推导了基于G矩阵的伪距、伪距率的SINS/GPS组合系统量测方程。该算法避免了求解卫星的位置,从而有效减少了计算量。 展开更多

关键词 sins/gps组合系统 紧耦合 几何精度因子 选星

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GPS/SINS组合导航系统混合校正卡尔曼滤波方法 被引量：19

3

作者 林敏敏 房建成 高国江 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期29-33,共5页

利用卡尔曼滤波器将GPS伪距与SINS进行了深组合,在分析了导航误差产生原因的基础上,提出了输出校正与反馈校正相结合的混合校正卡尔曼滤波方法。与输出校正和反馈校正方案相比,这种校正方法提高了系统导航精度。仿真结果验证了混合校正... 利用卡尔曼滤波器将GPS伪距与SINS进行了深组合,在分析了导航误差产生原因的基础上,提出了输出校正与反馈校正相结合的混合校正卡尔曼滤波方法。与输出校正和反馈校正方案相比,这种校正方法提高了系统导航精度。仿真结果验证了混合校正卡尔曼滤波方法的有效性。 展开更多

关键词 gps/sins组合导航系统 混合校正 卡尔曼滤波 导航精度 全球定位系统 惯性导航系统

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GPS/SINS组合导航系统状态的可观测度分析方法 被引量：6

4

作者 帅平 陈定昌 江涌 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期12-19,共8页

系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。首先 ,分别论述分段式定常系统 (PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析方法。然后 ,证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要... 系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。首先 ,分别论述分段式定常系统 (PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析方法。然后 ,证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要求 ,并进一步提出改进的线性时变系统状态的可观测度分析方法 ,以适用于分析全弹道过程系统状态的可观测度。最后 。 展开更多

关键词 gps/sins组合导航系统 全球定位系统 捷联式惯性导航系统 可观测度分析 分段式定常系统

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无人机SINS_GPS定位信息融合系统设计 被引量：3

5

作者 牛妍 肖前贵 胡寿松 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期261-265,共5页

针对无人机SINS定位精度低、GPS定位的非自主性,建立了一种无人机SINSGPS定位信息融合系统.采用Kalman滤波技术,在将位置、速度作为观测量的基础上,增加了GPS姿态观测量进行信息融合,从理论上分析了姿态信息对误差估计的作用.通过分析... 针对无人机SINS定位精度低、GPS定位的非自主性,建立了一种无人机SINSGPS定位信息融合系统.采用Kalman滤波技术,在将位置、速度作为观测量的基础上,增加了GPS姿态观测量进行信息融合,从理论上分析了姿态信息对误差估计的作用.通过分析姿态算法中平台误差角与姿态误差角的不同,对姿态算法进行了改进,消除了数学模型误差.采用跑车实验实时收集得到的数据进行仿真研究,分别进行了SINSGPS位置、速度组合和姿态、位置、速度组合仿真,验证了该理论分析.结果表明:采用SINSGPS基于姿态、位置、速度组合模式的信息融合系统,可以有效提高无人机的导航定位精度,并且易于工程实现. 展开更多

关键词 无人机 sins/gps信息融合系统 gps姿态测量系统 KALMAN滤波

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低精度的SINS/GPS组合导航系统中初始航向对准技术(英文) 被引量：11

6

作者 严恭敏 秦永元 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期237-241,共5页

低精度的捷联惯导系统(SINS)无法实现航向自对准,用于初始航向对准的SINS/GPS组合系统是强非线性系统.通过变换估计量的方法,将航向角的估计转换为两个三角函数变量的估计,在大航向角误差的条件下忽略了大部分次要因素的影响,推导了用... 低精度的捷联惯导系统(SINS)无法实现航向自对准,用于初始航向对准的SINS/GPS组合系统是强非线性系统.通过变换估计量的方法,将航向角的估计转换为两个三角函数变量的估计,在大航向角误差的条件下忽略了大部分次要因素的影响,推导了用于初始航向角估计的SINS/GPS组合系统方程.最后进行了航向角对准仿真,结果表明:在初始航向角完全未知的情况下,载体经过短时间(20s)的机动,航向角的估计精度能达到3°左右. 展开更多

关键词 捷联惯导系统 sins/gps组合导航系统 初始对准 卡尔曼滤波

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基于四元数平方根UKF算法的SINS/GPS紧组合导航系统研究 被引量：7

7

作者 周卫东 乔相伟 +1 位作者 吉宇人 郝燕玲 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2643-2647,共5页

在较大初始姿态误差角下,针对SINS/GPS紧组合导航系统扩展卡尔曼滤波(extenthed Kalman filter,EKF)算法定位精度下降的问题,提出了一种基于四元数的平方根无迹卡尔曼滤波(square root unscentedKalman filter,SRUKF)算法。为解决SRUKF... 在较大初始姿态误差角下,针对SINS/GPS紧组合导航系统扩展卡尔曼滤波(extenthed Kalman filter,EKF)算法定位精度下降的问题,提出了一种基于四元数的平方根无迹卡尔曼滤波(square root unscentedKalman filter,SRUKF)算法。为解决SRUKF算法中四元数正交规范化的限制,通过构造姿态矩阵代价函数将四元数预测均值问题转化为代价函数最小时的四元数向量求解问题,保证了均值四元数的规范化;利用乘性四元数误差表示四元数预测值与均值之间的距离,求取四元数的预测协方差矩阵,保证了算法的合理性。在此基础上,给出了SINS/GPS紧组合系统四元数平方根无迹卡尔曼滤波算法的具体步骤。在较大初始姿态误差角下的仿真实验结果表明,与EKF算法相比,该算法精度更高,稳定性更强。 展开更多

关键词 sins/gps紧组合导航系统 四元数平方根无迹卡尔曼滤波 均值四元数 乘性四元数误差

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基于SINS/GPS组合的低成本船用姿态确定系统 被引量：2

8

作者 何晓峰 胡小平 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第5期21-25,共5页

为了满足船用姿态确定系统的精度和成本要求,提出了基于低精度光纤陀螺捷联惯性系统与GPS双天线定向系统组合的姿态确定方案,建立了相应的组合姿态确定系统,设计并实现了姿态确定算法。通过静态试验和动态船载试验,验证了该组合姿态确... 为了满足船用姿态确定系统的精度和成本要求,提出了基于低精度光纤陀螺捷联惯性系统与GPS双天线定向系统组合的姿态确定方案,建立了相应的组合姿态确定系统,设计并实现了姿态确定算法。通过静态试验和动态船载试验,验证了该组合姿态确定系统的可行性;试验结果表明系统在低成本的条件下具有较高的精度。 展开更多

关键词 姿态确定系统 sins 捷联惯性系统 光纤陀螺 gps 船用 静态试验 方案 试验结果 定向

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GPS/SINS全组合系统确定SAR卫星的轨道和姿态 被引量：1

9

作者 张贵明 黄顺吉 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期65-69,共5页

GPS/SINS组合系统因其多方面的优越性而在许多导航系统中使用。不过 ,利用GPS接收机的伪距、伪距率和载波相位双差等所有原始观测信息的全组合系统还处于研究之中。针对全组合系统进行了研究 ,建立了相应的误差模型和系统观测模型 ,特... GPS/SINS组合系统因其多方面的优越性而在许多导航系统中使用。不过 ,利用GPS接收机的伪距、伪距率和载波相位双差等所有原始观测信息的全组合系统还处于研究之中。针对全组合系统进行了研究 ,建立了相应的误差模型和系统观测模型 ,特别是组合系统下的GPS载波相位双差观测模型。并以高分辨率SAR小卫星的轨道和姿态确定为仿真对象 ,对该系统进行了计算机仿真。仿真结果表明 ,GPS/SINS全组合系统具有很高的精度和可靠性 。 展开更多

关键词 gps/sins全组合系统 SAR卫星 轨道 姿态 卫星通信

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厘米级高精度GPS-SINS组合系统研究

10

作者 曹福祥 保铮 袁建平 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期17-24,共8页

成像传感器和定位子系统是先进机载成像系统的两个重要组成部分。以东、北、天坐标系为导航基准坐标系 ,建立了 GPS-SINS组合系统状态的数学模型 ,详细推导了利用 GPS双差相位及双差相位率的组合系统观测方程。仿真结果表明 ,该组合系... 成像传感器和定位子系统是先进机载成像系统的两个重要组成部分。以东、北、天坐标系为导航基准坐标系 ,建立了 GPS-SINS组合系统状态的数学模型 ,详细推导了利用 GPS双差相位及双差相位率的组合系统观测方程。仿真结果表明 ,该组合系统能达到厘米级定位精度 ,姿态精度为 1 0″左右 ,可满足先进机载成像系统的要求。 展开更多

关键词 全球定位系统 捷联式惯性导航 组合导航 sins 组合系统 定位子系统 机载成像系统 厘米级 定位精度 观测方程 gps 航空

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一种新型的GPS/SINS导航系统对准方法

11

作者 刘危 解旭辉 李圣怡 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第6期17-19,26,共4页

对准是一切导航系统运行前必经的步骤,对于低成本的GPS/SINS导航系统尤其重要,在对一种在研导航系统杆臂效应分析的基础上提出了一种新的对准方法,可有效提高现场对准能力,实现实时补偿。

关键词 gps/sins导航系统 卡尔曼滤波 杆臂效应 全球卫星定位系统 捷联惯性导航系统 实时补偿算法

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GPS/SINS/RA组合导航系统用于精密着陆的研究

12

作者 袁信 刘建业 倪永锡 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1991年第2期1-9,49,共10页

本文针对飞机进场着陆的要求,提出了一种GPS/SINS/RA组合导航系统方案,建立了组合系统的数学模型,采用了组合卡尔曼滤波器,按18颗导航星的布置方案,应用了GPS仿真器。在考虑飞机沿3度倾斜角下滑线进行着陆飞行时,对组合系统进行了计算... 本文针对飞机进场着陆的要求,提出了一种GPS/SINS/RA组合导航系统方案,建立了组合系统的数学模型,采用了组合卡尔曼滤波器,按18颗导航星的布置方案,应用了GPS仿真器。在考虑飞机沿3度倾斜角下滑线进行着陆飞行时,对组合系统进行了计算机仿真。仿真结果表明,当GPS接收机采用P码,或采用C/A码再使用差分和伪卫星技术时,组合导航系统能够达到国际民航组织(ICAO)提出的精密进场着陆时的定位精度要求。 展开更多

关键词 组合系统 组合导航系统 gps/sins/RA 伪卫星 定位精度要求 差分技术 sins 卡尔曼滤波器 等效距离误差 伪距

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SINS/GPS组合系统的蒙特卡洛仿真

13

作者 曹福祥 保铮 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期86-91,共6页

以考虑位置误差相关项的伪距率观测模型，对遥感中使用的 ＳＩＮＳ／ＧＰＳ伪距、伪距率组合系统进行了蒙特卡洛仿真．结果表明，组合系统的长期位置精度能达到 ５ ｍ以内； ＧＰＳ数据更新率低于 ＳＩＮＳ，在 ＧＰＳ测量时间间隔内，... 以考虑位置误差相关项的伪距率观测模型，对遥感中使用的 ＳＩＮＳ／ＧＰＳ伪距、伪距率组合系统进行了蒙特卡洛仿真．结果表明，组合系统的长期位置精度能达到 ５ ｍ以内； ＧＰＳ数据更新率低于 ＳＩＮＳ，在 ＧＰＳ测量时间间隔内，组合系统的性能仅由 ＳＩＮＳ决定．虽然 ＳＩＮＳ的误差随时间积累，但在ＧＰＳ测量时间间隔为秒数量级的情况下，即使采用中等精度的惯性仪表，其相对位置精度可达到厘米级（这里相对位置精度指组合系统在 ＧＰＳ测量时间间隔内位置误差的变化范围）． 展开更多

关键词 全球定位系统 组合导航系统 捷联式惯性导航系统 卡尔曼滤波 sins/gps 仿真

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GPS/SINS组合导航系统的设计

14

作者 侯志伟 《机床与液压》 北大核心 2011年第24期91-92,132,共3页

介绍了一种高精度、高可靠性、小体积、低成本的SINS/GPS组合导航系统。建立了系统的总体设计方案,给出详细的软件设计框图,并介绍实现系统各个功能的软件算法。实际应用结果表明:该系统的导航精度、成本、体积等指标均达到了设计要求。

关键词 gps sins 组合导航系统

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GPS/SINS组合导航系统在运载火箭中的应用 被引量：6

15

作者 蒋金龙 穆荣军 +1 位作者 王刚 崔乃刚 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第4期442-444,共3页

针对运载火箭特点,着重研究在发射惯性坐标系下,位置、速度组合模式的GPS/SINS组合导航算法,推导了该坐标系下的惯导一阶误差传播方程,建立了该坐标系下GPS/SINS组合导航系统的状态方程和观测方程,并进行了相关数学仿真验证。仿真结果表... 针对运载火箭特点,着重研究在发射惯性坐标系下,位置、速度组合模式的GPS/SINS组合导航算法,推导了该坐标系下的惯导一阶误差传播方程,建立了该坐标系下GPS/SINS组合导航系统的状态方程和观测方程,并进行了相关数学仿真验证。仿真结果表明,在该坐标系中,GPS/SINS组合导航算法能较准确地给出运载火箭的位置、速度和姿态信息,提高运载火箭制导精度。 展开更多

关键词 组合导航系统 gps/sins 发射惯性系 卡尔曼滤波器

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SINS/GPS/DVL组合导航系统的容错研究 被引量：2

16

作者 刘承香 孙枫 曹洁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第6期11-16,共6页

结合SINS/GPS/DVL组合导航系统各子系统的特点,提出了一种新的容错设计方案。此方案采用并列运行的滤波器族结构,该结构可以提供不受污染的最优解,且具有容错性好和系统输出数据热备份等优点。仿真结果表明,此方案既可有效地监测和隔离... 结合SINS/GPS/DVL组合导航系统各子系统的特点,提出了一种新的容错设计方案。此方案采用并列运行的滤波器族结构,该结构可以提供不受污染的最优解,且具有容错性好和系统输出数据热备份等优点。仿真结果表明,此方案既可有效地监测和隔离系统故障,同时保证了系统的精度。 展开更多

关键词 组合导航系统 故障检测 系统重构sins/gps/DVL 容错设计 卡尔曼滤波 滤波器族 故障检测模块 隔离模块

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SINS/GPS松组合与紧组合导航系统抗干扰性能比较与验证 被引量：8

17

作者 孙兆妍 王新龙 《航空兵器》 2014年第4期31-35,53,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 sins/gps组合导航系统 松组合 紧组合 强干扰

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绕地轨道飞船自适应GPS/SINS组合制导系统研究

18

作者 薛正升 包为民 陈新海 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期269-272,共4页

提出了绕地轨道飞船的ＧＰＳ／ＳＩＮＳ组合制导的工程应用研究，根据工程的要求，给出了自适应估计的应用方法，具有运用的方便性和可算性，而不是只给出形式解。在进行迭代仿真时。

关键词 gps sins 绕地轨道飞船 制导系统 飞船

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SINS/GPS组合导航系统仿真研究

19

作者 马媛 杨树兴 张成 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期35-37,44,共4页

在SINS/GPS组合导航系统中,由于实际所限,无法进行物理试验,一般都采用仿真方法来进行设计和验证。因此在Matlab/Simulink仿真平台中,游移方位系的捷联惯导力学编排进行导航计算,以GPS接收机的伪距为观测量,建立组合导航系统的状态方程... 在SINS/GPS组合导航系统中,由于实际所限,无法进行物理试验,一般都采用仿真方法来进行设计和验证。因此在Matlab/Simulink仿真平台中,游移方位系的捷联惯导力学编排进行导航计算,以GPS接收机的伪距为观测量,建立组合导航系统的状态方程和观测方程,在地心地固系内进行Kalman滤波融合,并进行了奇异值可观性分析。系统仿真和可观性分析结果表明:设计的导航系统能够获得满意的精度和可观性。 展开更多

关键词 组合导航 sins gps 系统仿真

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GPS/SINS综合定位系统精度模型理论研究

20

作者 宫晓琳 杜尚丰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期815-816,共2页

为推动农业数字化进程的发展,在自治农机具的应用方面,进行GPS/SINS低成本综合定位系统的研究。研究的关键在于建立GPS/SINS综合定位系统精度模型。在农机具的位置-速度-姿态(PVA——position-velocity-attitude)模型的基础上设计一个... 为推动农业数字化进程的发展,在自治农机具的应用方面,进行GPS/SINS低成本综合定位系统的研究。研究的关键在于建立GPS/SINS综合定位系统精度模型。在农机具的位置-速度-姿态(PVA——position-velocity-attitude)模型的基础上设计一个基于卡尔曼滤波器的PVA模型,用来整和来自所有传感器的数据以提供精确、可靠的机具定位数据,并对这一模型进行理论证明。分析表明此模型能够融合多余的定位信息,是提高整个综合定位系统的导航精度和可靠性的可取方案。 展开更多

关键词 gps sins 精度模型 传感器融合 综合定位系统

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