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GPS/INS组合导航终端的全向位置驱离算法研究
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作者 郭妍 曹聚亮 +1 位作者 唐康华 耿兴寿 《信息对抗技术》 2024年第3期79-86,共8页
随着微惯性导航系统技术的发展,越来越多的无人平台装备了GPS/INS组合导航终端并具备了一定的抗欺骗能力,但现有的卫星导航欺骗方法难以满足对欺骗目标任意方向的位置驱离需求。为解决这一问题,提出了一种GPS/INS组合导航终端的全向位... 随着微惯性导航系统技术的发展,越来越多的无人平台装备了GPS/INS组合导航终端并具备了一定的抗欺骗能力,但现有的卫星导航欺骗方法难以满足对欺骗目标任意方向的位置驱离需求。为解决这一问题,提出了一种GPS/INS组合导航终端的全向位置驱离算法,可用于对非法无人平台管控的场景。该方法以卫星欺骗信号的设计为突破口,首先分析了卫星导航欺骗对组合导航位置和状态参数的影响,接着将卫星导航欺骗对组合导航状态参数的影响量作为求取欺骗信号的约束条件,进而确定位置驱离所需卫星欺骗信号的欺骗量,接着利用确定的欺骗量建立全向位置驱离模型,最终利用建立的模型生成对应的欺骗信号实现对组合导航终端的全向位置驱离任务。试验验证了本文设计的算法能够实现对组合导航终端360°任意方向的位置驱离。 展开更多
关键词 导航欺骗 全向位置驱离 卫星欺骗信号 gps/ins组合导航 导航对抗
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紧耦合GPS/INS组合特性及其关键技术 被引量:30
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作者 周坤芳 吴晞 孔键 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期42-45,共4页
针对GPS/INS组合导航系统在军民各领域广泛应用的特点,鉴借国外对紧耦合GPS/INS组合模式的实验研究,分析常规紧耦合和深紧耦合GPS/INS组合模式的构成与工作原理,仿真研究紧耦合GPS/INS组合模式的特性,其具有高抗干扰能力、高伪距测量精... 针对GPS/INS组合导航系统在军民各领域广泛应用的特点,鉴借国外对紧耦合GPS/INS组合模式的实验研究,分析常规紧耦合和深紧耦合GPS/INS组合模式的构成与工作原理,仿真研究紧耦合GPS/INS组合模式的特性,其具有高抗干扰能力、高伪距测量精度及高导航定位能力。面对深紧耦合GPS/INS组合导航突出的性能特点,探讨深紧耦合GPS/INS组合研究从仿真到工程化中的几个关键技术问题,目的以供相关人员在组合导航系统研制时参考。 展开更多
关键词 gps/ins 组合模式 组合原理 组合特性 关键技术
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附加运动约束提高GPS/INS导航参数估计精度 被引量:8
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作者 柴艳菊 阳仁贵 +3 位作者 王海涛 钟世明 欧吉坤 袁运斌 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期28-32,共5页
针对GPS/INS组合数据融合处理中存在的仅利用GPS观测信息不能准确估计全部状态参数的问题,提出了将不同运动环境或运动条件下部分参数满足一些特定的条件作为虚拟观测输入滤波器,形成附加运动约束的GPS/INS组合模式的新思路,其关键是如... 针对GPS/INS组合数据融合处理中存在的仅利用GPS观测信息不能准确估计全部状态参数的问题,提出了将不同运动环境或运动条件下部分参数满足一些特定的条件作为虚拟观测输入滤波器,形成附加运动约束的GPS/INS组合模式的新思路,其关键是如何对附加的运动信息建立准确的函数模型和合理定权。以倍受人们关注的GPS卫星不足4颗时,附加速度高程约束的GPS/INS紧组合模式为例,详细介绍新算法的实施过程。结果表明,新算法能有效提高GPS部分中断情况下的组合系统的导航精度。 展开更多
关键词 gps/ins组合系统 秩亏 虚拟观测 运动约束 观测定权
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GPS/INS组合导航系统半实物仿真研究 被引量:19
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作者 王艳东 黄继勋 范跃祖 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期299-301,共3页
为了研究GPS(GlobalPositioningSystem)/INS(InertialnavigationSystem)组合导航系统的性能,利用跑车实验实时采集的惯性导航系统和GPS的数据进行了测后仿真研究.分... 为了研究GPS(GlobalPositioningSystem)/INS(InertialnavigationSystem)组合导航系统的性能,利用跑车实验实时采集的惯性导航系统和GPS的数据进行了测后仿真研究.分别进行了GPS/INS位置、速度组合和伪距、伪距率组合仿真,仿真中组合Kalman滤波器采用数值稳定性较好的UD分解算法.最后给出了纯惯导及组合后系统的位置、速度误差仿真曲线。 展开更多
关键词 惯性导航 组合导航系统 半实物仿真 gps/ins
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基于EMD-小波随机消噪模型的GPS/INS组合导航 被引量:7
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作者 王坚 李增科 +1 位作者 高井祥 王金岭 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期406-412,共7页
为提高GPS/INS组合导航精度,提出了EMD-小波INS随机误差削弱模型.首先分析了GPS/INS组合系统的误差特点,给出组合导航的基本原理.基于EMD的多尺度结构,结合小波分解理论,提出基于EMD-小波的GPS/INS组合导航技术路线.采集新南威尔士大学... 为提高GPS/INS组合导航精度,提出了EMD-小波INS随机误差削弱模型.首先分析了GPS/INS组合系统的误差特点,给出组合导航的基本原理.基于EMD的多尺度结构,结合小波分解理论,提出基于EMD-小波的GPS/INS组合导航技术路线.采集新南威尔士大学校园内的实测数据,分别选用1 s与2 s的GPS采样信息和100 Hz的INS数据,进行融合试验.用随机模型消噪前后的INS数据计算导航解,并与GPS测量的位置进行比较,分析误差分布情况.结果表明,滤波后的INS自主导航解要优于滤波前.当GPS更新周期为1 s时,X,Y,Z方向上导航精度分别提高9.07%,13.89%,35.14%,残差最大值分别减小2.62%,19.54%,31.23%.当GPS更新周期为2 s时,X,Y,Z方向上导航精度分别提高17.82%,23.46%,22.48%,残差最大值分别减小14.34%,28.85%,17.48%. 展开更多
关键词 gps/ins组合导航 经验模态分解 小波变换 随机误差
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紧耦合GPS/INS组合导航能力的分析 被引量:8
6
作者 周坤芳 孔键 周湘蓉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第6期50-53,共4页
将GPS的长期高精度与惯性导航(INS)的短期高精度结合,构成GPS/INS组合导航系统是目前大型舰船、潜艇、飞机、导弹等导航技术发展的方向。该文主要根据紧耦合GPS/INS组合导航的机理,分析其导航能力。
关键词 gps/ins 干扰 导航能力 紧耦合
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低成本车载GPS/INS组合导航姿态角更新算法 被引量:7
7
作者 吴富梅 聂建亮 何正斌 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期675-679,共5页
低成本INS系统的元件误差严重影响INS导航精度。针对车载系统,提出一种低成本车载GPS/INS组合导航姿态角更新算法。首先在GPS/INS组合导航Kalman滤波方程基础上,给出两种姿态角更新的观测方程。然后给出利用GPS测速确定航向角的原理,并... 低成本INS系统的元件误差严重影响INS导航精度。针对车载系统,提出一种低成本车载GPS/INS组合导航姿态角更新算法。首先在GPS/INS组合导航Kalman滤波方程基础上,给出两种姿态角更新的观测方程。然后给出利用GPS测速确定航向角的原理,并且对低成本车载INS系统的俯仰角和翻滚角进行了分析,指出由INS随机误差造成的俯仰角和翻滚角误差比其本身量值要大,建议令俯仰角和翻滚角数值保持不变。利用实测算例确定了不同速度下的航向角精度,并且验证了该算法的有效性,以及相对于基于位置、速度组合的Kalman滤波,导航精度有明显提高。 展开更多
关键词 姿态角更新 gps/ins组合导航 KALMAN滤波 gps测速
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改进Sage-Husa滤波及在GPS/INS容错组合制导中的应用 被引量:14
8
作者 王永刚 王顺宏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第5期29-32,共4页
在Sage-Husa滤波基础上,提出了其改进的滤波算法,以解决它在容错性能差和高阶状态阵滤波发散等方面的问题。仿真结果表明,利用改进Sage-Husa滤波可有效提高GPS/INS组合制导的容错性能和精度。
关键词 改进Sage—Husa滤波 gps/ins组合制导 容错性能 仿真 精度 导航系统
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UKF在深组合GPS/INS导航系统中的应用 被引量:6
9
作者 张敏虎 任章 华春红 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期697-700,共4页
采用联邦滤波的深组合GPS/INS导航系统预滤波器量测模型具有很强的非线性,导致扩展卡尔曼滤波(EKF)的预滤波器估计精度不高。Unscented卡尔曼滤波(UKF)方法是一种非线性分布近似方法,它使用有限数量的sigma点去逼近整个非线性动态系统... 采用联邦滤波的深组合GPS/INS导航系统预滤波器量测模型具有很强的非线性,导致扩展卡尔曼滤波(EKF)的预滤波器估计精度不高。Unscented卡尔曼滤波(UKF)方法是一种非线性分布近似方法,它使用有限数量的sigma点去逼近整个非线性动态系统的分布可能,从而避免了对非线性测量模型进行线性化,具有较高的精度和较好的鲁棒性。在分析深组合导航系统预滤波器模型和UKF原理的基础上,设计了基于UKF滤波算法的预滤波器,对码相位误差、载波相位误差、载波频率误差、载波频率变化率等参数进行估计,同时将UKF和EKF算法进行了仿真比较。结果表明,在深组合导航系统中使用UKF滤波比EKF有更高的导航定位精度。 展开更多
关键词 组合导航 gps/ins 深组合 UNSCENTED卡尔曼滤波
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H_∞滤波及其在GPS/INS容错组合制导中的应用 被引量:6
10
作者 梁建波 王俊 王永刚 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期50-51,70,共3页
Kalman滤波需要给出系统精确的状态模型和噪声统计性能,而在实际应用中却难以满足,故利用Kalman滤波可能得不到系统最优估计,甚至发散。文中给出了在巡航导弹GPS/INS组合制导应用中对模型及噪声容错性能更强的H∞鲁棒滤波,仿真结果表明... Kalman滤波需要给出系统精确的状态模型和噪声统计性能,而在实际应用中却难以满足,故利用Kalman滤波可能得不到系统最优估计,甚至发散。文中给出了在巡航导弹GPS/INS组合制导应用中对模型及噪声容错性能更强的H∞鲁棒滤波,仿真结果表明,即使对简化的组合制导模型和噪声,利用H∞滤波仍可得到良好的估计结果。 展开更多
关键词 鲁棒滤波 gps/ins 组合制导 容错滤波
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附加速度先验信息的车载GPS/INS/Odometer组合导航算法 被引量:9
11
作者 吴富梅 杨元喜 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2314-2320,共7页
在GPS/INS车辆组合导航中,GPS信号易受外界干扰而失锁。针对INS单独导航误差迅速累积的问题,在利用速度先验信息辅助INS导航的基础上,加入Odometer观测信息,提高了系统的可观测性和导航精度;另外提出了改进的位置修正法,即不直接利用状... 在GPS/INS车辆组合导航中,GPS信号易受外界干扰而失锁。针对INS单独导航误差迅速累积的问题,在利用速度先验信息辅助INS导航的基础上,加入Odometer观测信息,提高了系统的可观测性和导航精度;另外提出了改进的位置修正法,即不直接利用状态估值修正位置,而是用修正后的速度推算位置。实测算例结果表明,与INS单独导航相比较,采用速度先验信息,提高了载体速度精度,采用改进的位置修正方法,位置精度有大幅度提高;在此基础上加入Odometer观测信息,位置和速度精度得到进一步改善。 展开更多
关键词 速度先验信息 gps/ins ODOMETER 组合导航
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GPS/INS/TRN组合导航系统信息融合技术研究 被引量:5
12
作者 王宇飞 黄显林 胡恒章 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1999年第3期30-32,55,共4页
本文提出了一种基于信息融合技术的巡航导弹组合导航系统方案,并对系统组合方式、以及相关的信息融合技术进行了初步讨论。基于信息融合的组合导航方案可以充分地利用各种导航传感器的信息,有效地提高导航系统的精度。同时,系统的重... 本文提出了一种基于信息融合技术的巡航导弹组合导航系统方案,并对系统组合方式、以及相关的信息融合技术进行了初步讨论。基于信息融合的组合导航方案可以充分地利用各种导航传感器的信息,有效地提高导航系统的精度。同时,系统的重构能力保证了系统的可靠性。 展开更多
关键词 组合导航系统 信息融合 gps/ins/TRN
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基于博弈论的鲁棒滤波器应用于GPS/INS组合系统的设计研究 被引量:3
13
作者 白宇骏 徐晓苏 刘国燕 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第4期7-10,共4页
考虑了组合导航系统中的不确定噪声问题;根据博弈理论与最优控制理论,提出一种能够在具有不确定噪声干扰中最小化滤波误差的极小极大值鲁棒滤波器。通过设计一种高动态的飞行轨迹进行仿真研究,发现在不确定噪声干扰下该算法具有比标准... 考虑了组合导航系统中的不确定噪声问题;根据博弈理论与最优控制理论,提出一种能够在具有不确定噪声干扰中最小化滤波误差的极小极大值鲁棒滤波器。通过设计一种高动态的飞行轨迹进行仿真研究,发现在不确定噪声干扰下该算法具有比标准卡尔曼滤波器更高的精度。 展开更多
关键词 博弈论 鲁棒滤波器 gps/ins组合导航系统 最优控制 卡尔曼滤波器 全球定位系统 惯性导航系统
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GPS/INS组合导航中两步自适应滤波方法 被引量:7
14
作者 易清明 陆景龙 石敏 《航天控制》 CSCD 北大核心 2018年第2期59-64,87,共7页
GPS/INS组合导航实际应用中存在系统模型偏差、噪声模型不确定等问题,导致卡尔曼滤波器无法实现最优滤波效果,严重时甚至导致滤波发散。渐消卡尔曼滤波器和自适应卡尔曼滤波器通过引入单渐消因子和单自适应因子可以部分解决上述问题,但... GPS/INS组合导航实际应用中存在系统模型偏差、噪声模型不确定等问题,导致卡尔曼滤波器无法实现最优滤波效果,严重时甚至导致滤波发散。渐消卡尔曼滤波器和自适应卡尔曼滤波器通过引入单渐消因子和单自适应因子可以部分解决上述问题,但是不足在于单因子只能进行整体调整,不能精确调整各个通道。针对此问题,本论文提出一种2步自适应卡尔曼滤波算法,构造基于残差协方差估计的多重渐消因子和自适应因子对各个通道精确调整,克服动态环境下跟踪性差的局限性。实验结果表明,改进后的自适应卡尔曼滤波算法可以精确调整各通道,增强系统的定位精度、跟踪性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 gps/ins组合导航 自适应卡尔曼滤波器 多重因子滤波 权重调整 残差协方差估计
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采用双天线GPS/INS系统的汽车侧偏角和轮胎侧偏刚度估测法 被引量:6
15
作者 胡晓清 尚修香 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第1期92-97,共6页
介绍了测姿原理,分析了采用单天线GPS/INS组合测量方式的运动学卡尔曼滤波器在车辆侧倾和传感器发生漂移时存在的加速度偏差测量的延时问题,提出了直接测量车辆侧倾角和传感器漂移的双天线GPS/INS测量方法,并利用该测量方法对车辆和轮... 介绍了测姿原理,分析了采用单天线GPS/INS组合测量方式的运动学卡尔曼滤波器在车辆侧倾和传感器发生漂移时存在的加速度偏差测量的延时问题,提出了直接测量车辆侧倾角和传感器漂移的双天线GPS/INS测量方法,并利用该测量方法对车辆和轮胎的侧偏角以及轮胎的侧偏刚度进行了估测。测试结果表明:采用双天线GPS方法测量的侧偏角和侧偏刚度估测值与理论值能够较好地吻合,说明由于双天线GPS/INS系统直接测量车辆的行驶情况,提高了侧偏的估测精度,显示该项技术在未来汽车安全系统的应用中具有突出的优势。 展开更多
关键词 gps/ins 汽车状态估测 车辆侧偏角 轮胎侧偏刚度 侧倾角
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局部状态检测的GPS/INS组合导航转发式干扰检验方法 被引量:3
16
作者 朱立新 孟 +1 位作者 王江 马春来 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第10期146-149,共4页
针对GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System)组合导航中GPS转发式干扰问题,在分析故障变化特性与故障诊断函数特性之间关系的基础上,提出了一种基于局部状态χ2检验的方法。通过观测值的变化、观测模型的变化和... 针对GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System)组合导航中GPS转发式干扰问题,在分析故障变化特性与故障诊断函数特性之间关系的基础上,提出了一种基于局部状态χ2检验的方法。通过观测值的变化、观测模型的变化和χ2检验中x赞1k的变化论证了方法的可行性,并得出组合导航受到转发式干扰是判断系统发生故障的充分而非必要条件的结论。最后通过在仿真轨迹中加入诱偏来模拟转发式干扰,仿真实验证明该方法能够以较高的灵敏度和较高的准确性判断转发式干扰的发生。 展开更多
关键词 gps/ins组合导航 转发式干扰 局部状态 χ2检验
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GPS/INS组合导航中的自适应滤波算法 被引量:3
17
作者 宋迎春 陈正阳 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期95-98,106,共5页
研究了GPS/INS导航系统中的不确定噪声问题,给出了一种基于协方差匹配技术的自适应卡尔曼滤波算法,该法当测量噪声的协方差已知时可以自适应估计出系统噪声的协方差.它是在滤波过程中通过判定系统噪声的协方差是否发生了变化,若它发生... 研究了GPS/INS导航系统中的不确定噪声问题,给出了一种基于协方差匹配技术的自适应卡尔曼滤波算法,该法当测量噪声的协方差已知时可以自适应估计出系统噪声的协方差.它是在滤波过程中通过判定系统噪声的协方差是否发生了变化,若它发生了变化再估计出新的协方差,然后再按得到的噪声统计估计值计算新息序列的协方差阵,因此有效地提高了滤波结果的精度并消除了滤波发散现象.数字仿真表明效果良好. 展开更多
关键词 gps/ins导航 卡尔曼滤波 自适应滤波 统计检测 协方差匹配
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无人机GPS/INS/电视跟踪导航精度分析 被引量:1
18
作者 齐照辉 王中伟 张为华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第S2期235-237,共3页
构建了无人机 GPS/INS/电视跟踪回收末制导系统,分析了各误差源对电视跟踪系统定位精度的影响,并对电视跟踪系统定位无人机进行了误差分析和计算。
关键词 gps/ins 电视跟踪系统 误差分析
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对GPS/INS制导巡航导弹GPS干扰方法的探讨 被引量:14
19
作者 周坤芳 周湘蓉 李德武 《航空电子技术》 2005年第3期1-5,18,共6页
目前GPS/INS制导已成为精确制导武器的核心。本文根据GPS信号特点及GPS/INS制导机理,通过对压制干扰和欺骗干扰技术及其对GPS接收机影响的分析,着重探讨对GPS/INS制导巡航导弹GPS干扰的方法。若要提高对GPS/INS制导巡航导弹实施远距离... 目前GPS/INS制导已成为精确制导武器的核心。本文根据GPS信号特点及GPS/INS制导机理,通过对压制干扰和欺骗干扰技术及其对GPS接收机影响的分析,着重探讨对GPS/INS制导巡航导弹GPS干扰的方法。若要提高对GPS/INS制导巡航导弹实施远距离干扰的效果,而又使干扰机功率不是很大,则需建立多层次、分布式、立体式、小功率GPS干扰体系。 展开更多
关键词 gps/ins 巡航导弹 gps干扰
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对GPS/INS制导巡航导弹的干扰研究 被引量:9
20
作者 路远 陈鹏举 《航天电子对抗》 2003年第1期6-9,共4页
GPS INS制导的巡航导弹可综合惯性制导与GPS精密定位的优点 ,大大提高导弹的抗干扰能力。如果能采取干扰措施使巡舰导弹无法获取GPS信号 ,则惯性导航的误差积累将使导弹的制导精度大大降低 ,从而能达到有效保护目标的目的。通过计算发... GPS INS制导的巡航导弹可综合惯性制导与GPS精密定位的优点 ,大大提高导弹的抗干扰能力。如果能采取干扰措施使巡舰导弹无法获取GPS信号 ,则惯性导航的误差积累将使导弹的制导精度大大降低 ,从而能达到有效保护目标的目的。通过计算发现 ,干扰GPS信号对干扰机的功率要求较低 ,对干扰的限制主要来自于干扰视距。与地基干扰机相比 。 展开更多
关键词 误差积累 干扰视距 巡航导弹 gps/ins制导
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