《GNSS/MIMU深組合導航關鍵技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由唐康華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：GNSS/MIMU深組合導航關鍵技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：唐康華
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
GNSS/MIMU 深組合導航系統具有成本低、體積小、重量輕、功耗低、動態.性能高和抗干擾能力強等優點，因而在精確制導武器等軍事套用方面具有非常重要的套用價.值。本項目擬對GNSS/MIMU嵌入式組合導航系統關鍵技術- - 深組合導航算法進行理論研究，.研究內容主要包括：基於MIMU 輔助的GNSS 信號捕獲技術的理論分析與算法設計；GNSS 基帶信號預處理算法分析與設計；融合GNSS 基帶測量信息的深組合導航濾波模型分析與算法研究，深組合導航抗干擾分析。力求在GNSS/MIMU深組合導航的理論分析與算法設計上取得創新性成果。作為套用基礎研究課題，本項目的研究成果將為高動態、高干擾、微弱信號等惡劣環境下的套用如航空、航天、交通、軍事等領域的組合導航系統研究和開發提供新的設計方案，為低體積、低成本、高可靠、精度適中的導航領域引入一個便利的設計思路。
結題摘要
GNSS/MIMU 深組合導航系統具有成本低、體積小、重量輕、功耗低、動態性能高和抗干擾能力強等優點，因而在精確制導武器、無人飛行器等軍事套用方面具有非常重要的套用價值。針對基帶測量信號強非線性和組合導航濾波算法的複雜性等特點，藉助於誤差分離的思想，設計了一種基於雙濾波器結構的基帶信號預處理濾波模型，該模型中利用兩個獨立的濾波器分別實現載波跟蹤和碼跟蹤。為了進一步降低算法的複雜度，觀測量採用偽距偏差差分和都卜勒偏差差分（星間差）來抵消接收機鐘差和鐘差漂移影響，從而降低濾波器的維數，提高計算效率。GNSS/INS深組合導航系統中，包含有基帶信號預處理濾波器、碼/載波NCO控制量計算、衛星位置速度計算、GNSS/INS組合導航濾波器、慣導解算等信息處理單元，各信息處理單元的更新率通常不一致。項目提出了一種基於外推和CIC濾波器的Doppler頻率插值方法，仿真分析的結果表明：通過外推有效提高了慣導系統估計Doppler頻率的精度；單級的CIC濾波器足以滿足深組合導航系統中Doppler頻率插值要求。基於GNSS/INS複合模擬器，構建GNSS/INS深組合導航測試系統，對GNSS(BDS B3信號)/MIMU深組合導航系統性能進行了測試，測試結果表明：採用GNSS/INS深組合導航系統能夠提高接收機的動態性能，並能夠提高接收機的定位測試精度，在100g，10g/s的超高運動環境下，深耦合接收機能夠正常工作，定位精度優於5m(CEP95)，測速精度優於0.2m/s(CEP95)，而採用普通接收機則失鎖；同時與高動態接收機比較，深耦合接收機的跟蹤靈敏度能夠提高2~8dB。並且深組合導航系統進行了車載實驗，在沒有信號遮擋的開闊路段，車載實驗定位精度優於5m（CEP95），水平測速精度優於0.1m/s（CEP95）。項目的研究成果在2014年度參加了由總裝備部北斗辦組織的比測，測試結果表明：在BDS區域體制信號測試結果如下：基於BDS/INS複合信號模擬器，在100g、10g/s和50g、5g/s高動態場景下，研製的BDS/INS深組合高動態接收機能夠正常跟蹤信號，且定位精度優於5m，水平測速精度優於0.1m/s。BDS/INS深組合高動態接收機跟蹤靈敏度測試為-139dBm。深組合高動態測試和跟蹤靈敏度測試成績排名第一
