《GNSS/INS深組合跟蹤環建模及其在GNSS地震儀中的套用研究》是依託武漢大學，由張提升擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：GNSS/INS深組合跟蹤環建模及其在GNSS地震儀中的套用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張提升
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
GNSS/INS深組合是GNSS和INS在信號處理層面的信息融合，它可以通過INS估計的先驗動態信息輔助GNSS跟蹤環來提高衛星信號的跟蹤性能，是當前組合導航技術發展的趨勢和熱點之一。目前，多數深組合研究僅停留在系統設計與仿真驗證階段，缺乏完整的理論和方法及在硬體平台上的驗證。本課題將基於GNSS/INS標量深組合結構，採用INS誤差傳播理論、跟蹤環傳遞函式等工具研究深組合跟蹤環中誤差源與載波跟蹤誤差之間的關係模型與分析方法；並在誤差分析基礎上確立跟蹤環的穩態、瞬態誤差模型，為環路設計提供方法；以誤差模型為理論工具，基於硬體原型系統對載波動態跟蹤精度進行設計最佳化和定量驗證；最後採用深組合跟蹤方法解決GNSS地震儀存在的動態定位精度問題。GNSS/INS深組合跟蹤模型將為深組合跟蹤的深入研究提供理論、方法和實踐方面的參考，對以地震測量為代表的GNSS動態精密定位套用也具有普遍意義。
結題摘要
GNSS/INS深組合是GNSS和INS在信號處理層面的信息融合，它可以通過INS估計的先驗動態信息輔助GNSS跟蹤環來提高衛星信號的跟蹤性能，是當前組合導航技術發展的趨勢和熱點之一。本項目面向深組合研究需求，建立了一套表征接收機載波跟蹤性能與IMU器件誤差之間對應關係的理論模型；在此基礎上分析確立跟蹤環的穩態、瞬態誤差模型，為環路設計提供方法；並基於搭建的硬體原型系統進行了測試驗證；另外，採用深組合理論方法解決了GNSS地震儀存在的動態定位精度問題。 項目建立了一套完整的深組合跟蹤環誤差傳遞模型。首次提出了IMU零偏類誤差、IMU標度因子類誤差、都卜勒輔助延遲三類慣性輔助信息誤差與環路跟蹤誤差（載波相位）之間的細化模型，進一步構建了INS輔助跟蹤環的穩態誤差模型、瞬態誤差模型，並提供了一種基於該模型的誤差定量分析方法。分析表明：IMU誤差對環路的影響遠小於環路動態應力造成的誤差，低精度慣導可用於深組合；都卜勒輔助信息延遲應控制在毫秒量級。提出的誤差傳遞模型為深組合研究提供了理論依據和實用分析手段，完善了深組合技術的研究方法。 項目利用深組合技術提高GNSS的強震測量精度。利用GNSS/強震儀在信號處理層面的融合，從本質上解決強震動態下傳統GNSS地震儀測量精度下降的問題，並通過完善的理論分析與豐富的測試驗證，充分證明了深組合技術在強震測量中的重要套用價值。 項目順利完成研究計畫，提出了一套完備的深組合跟蹤環路誤差模型，並利用深組合解決了GNSS地震儀存在的動態定位精度問題，積累了一套面向強震測量的深組合硬體原型系統，以及仿真、實驗測試手段。項目標註發表論文18篇（項目負責人第一或通信作者SCI論文7篇），項目負責人第一發明人授權發明專利2項，項目負責人作為指導老師獲得全國研究生電子設計競賽一等獎，培養博士後1名、博士4名、碩士5，成果在單位網站上展示和宣傳，在國內外形成了一定的影響力。
