《高動態複雜電磁環境下INS輔助GNSS矢量跟蹤機理研究》是依託北京理工大學，由李傳軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高動態複雜電磁環境下INS輔助GNSS矢量跟蹤機理研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：李傳軍
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
INS輔助GNSS矢量跟蹤技術在提高衛星信號跟蹤能力方面具有明顯優勢，可增強GNSS的抗干擾能力，但在理論上缺乏矢量跟蹤環路的穩定性分析方法和有效的矢量跟蹤環路失鎖判斷準則等。本項目以複雜電磁環境下高動態自旋制導武器的導航系統為背景，圍繞INS輔助矢量跟蹤環路的穩定性和完好性展開深入研究。主要研究內容包括：（1）在考慮碼環和載波環非線性特性的情況下，建立參數化的INS輔助矢量跟蹤環路數學模型；（2）研究模型參數對其穩定域的影響規律，建立矢量跟蹤環路的失鎖判斷準則，揭示INS輔助矢量環路優越性的機理；（3）提出一種適用於高動態干擾環境下的具有自主完好性監測的低複雜度的INS輔助GNSS自適應矢量跟蹤方法。本項目在研究過程中採用數值計算、半實物仿真和跑車試驗等驗證理論成果，研究成果有助於解決大過載自旋制導武器在惡劣電磁環境下的低成本高精度導航問題，具有重要的理論意義和廣闊的套用前景。
結題摘要
全球衛星導航系統具有成本低、精度高且能夠全天候實時提供位置、速度及時間信息的優勢，已成為制導武器上不可或缺的導航信息來源。但是，由於衛星信號功率很低，面臨著弱信號強幹擾複雜的惡劣電磁環境，容易受到無意和有意的干擾。INS輔助GNSS矢量跟蹤技術在提高衛星信號跟蹤能力方面具有明顯優勢，可增強GNSS的抗干擾能力。本項目以複雜電磁環境下高動態自旋制導武器的導航系統為背景，圍繞INS輔助矢量跟蹤環路的穩定性和完好性展開了研究。主要研究內容及成果有：（1）建立了參數化的矢量跟蹤環路數學模型，給出了矢量跟蹤的等效噪聲頻寬的計算方法；（2）通過噪聲頻寬建立了矢量跟蹤環路與標量跟蹤環路的聯繫，理論上分析了矢量跟蹤環路優於標量跟蹤環路的機理，研究了模型參數對其穩定域的影響規律，初步給出了矢量跟蹤環路的失鎖判斷條件；（3）設計了一種基於鑑別器的級聯濾波型INS輔助GNSS矢量跟蹤環路，建立了FLL和DIVFLL誤差源數學模型，給出了衛星信號C/N0、載體與衛星視線矢量以及IMU精度與載波環跟蹤誤差的關係，進一步驗證了在相同條件下相比於傳統跟蹤環路，INS輔助GNSS矢量跟蹤環路具有更好的跟蹤性能；(4)設計了一種雙卡爾曼濾波信號跟蹤環路，提出了一種基於碼相位鑑別器輸出的新型RAIM算法，適用於高動態干擾環境下的具有自主完好性監測的低複雜度的INS輔助GNSS自適應矢量跟蹤方法；（5）構建了INS輔助GNSS矢量跟蹤半實物平台，用於INS輔助GNSS矢量跟蹤動態仿真實驗，在GNSS模擬器中增加了模擬衛星故障的場景可用於自主完好性的相關仿真和評估。本項目在研究過程中採用了數值計算分析、半實物仿真、實際場景測試等方法驗證理論成果，研究成果有助於解決大過載自旋制導武器在惡劣電磁環境下的低成本高精度導航問題，具有重要的理論意義和廣闊的套用前景。
