SINS/Two-antenna GPS组合导航系统设计及实现方案

研究了SINS(Strapdown Inertial Navigation System)/Two-antenna GPS(Global Positioning System)全组合系统,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.提出了一种扩展的卡尔曼滤波方法.并进行了系统硬件集成设计.仿真结果表明该设计改善了系统性能,提高了导航定位的精度、可靠性和实用性.     

船用姿态＋水平速度组合SINS／GPS导航系统的研究及实现

阐述了基于卡尔曼滤波器的船用SINS／GPS姿态 水平速度组合系统的设计及实现方法，建立了12维的组合系统状态方程，给出了GPS误差模型，实现了以GPS与SINS输出的航向角以及北向和东向速度之差作为卡尔曼滤波器观测量的低成本SINS／GPS全组合方案，通过计算机仿真和海上试验验证，证明该方案是可行的，能够加快计算速度，实现实时滤波计算，并大幅度提高姿态测量精度，降低系统成本。     

卡尔曼/粒子滤波器在船用组合导航中的应用

采用将全球定位系统GPS（Global Positioning System）与捷联惯性导航系统SINS（Strapdown Inertial Navigation System）进行组合导航的方式,组合后系统性能将优于GPS或SINS单独使用时的任一系统。介绍了基本粒子滤波器算法原理并对卡尔曼/粒子组合滤波器在船用GPS/SINS组合导航中的实现形式及算法特点进行了研究。仿真结果表明,对于船用SINS/GPS组合导航问题,卡尔曼/粒子组合滤波器能够获得较高的滤波精度,满足实际船用导航要求。     

简化UKF算法在SINS／GPS组合导航中的应用

针对SINS／GPS组合导航系统的特点，建立了系统的非线性误差模型。根据系统状态方程为非线性而观测方程为线性的特点，将一种简化的UKF方法（Rao-Blackwellisation Additive Unscented Kalman Filter，RBAUKF）用于SINS／GPS组合导航系统中，RBAUKF采用较少的采样点数目和简化的更新算法，降低了计算复杂度。最后，在机动条件下，进行了SINS／GPS组合导航实验仿真。仿真结果表明，RBAUKF相比EKF具有更高的滤波精度，更适合在SINS／GPS组合导航系统中应用。     

基于Hopfield神经网络的导航系统的滤波估计

介绍了以中精度惯性导航系统INS(Inertial Navigation System)为主,与全球导航定位系统GPS(Global Position System)等多个次级导航系统组成的导航系统的实现方案.设计了基于Hopfield神经网络的导航系统的滤波估计算法.经计算机模拟仿真证明,神经网络的算法优于通常的卡尔曼滤波方法.     

INS/GPS姿态组合导航系统卡尔曼滤波器设计

在建立用于卡尔曼滤波的INS和GPS姿态误差模型基础上,给出INS/GPS姿态组合系统的误差方程和量测方程,仿真结果表明：在通常的利用位置和速度作为观测量的INS/GPS组合导航系统中,加入GPS姿态观测量后,INS的位置误差、速度精度及姿态精度都得到较大提高,同时INS元件误差也能得到较好的估计。     

模糊观测矢量融合算法在组合导航中应用

在由平台式惯性导航系统、多普勒计程仪、全球卫早定位系统（GPS）和罗兰-C导航系统构成的组合导航系统中，采用观测矢量融合算法进行融合。针对整个系统的适应性要求和容错要求，提出在组合导航系统中采用融入模糊控制器的观测矢量融合算法，并通过计算机仿真验证该算法是可行和有效的。     

船用动态GPS／INS模拟器的设计

本文设计了一种实时的动态GPS／INS组合模拟器，为测试GPS／INS组合系统精度、考查组合系统性能提供了一种多功能的实验设备。本文推导了GPS／INS模拟器的数学模型，利用该模拟器，对本文提出的两种船用组合方案做了比较，其中一种方案已经通过了1994年在南海进行的海上试验。实际应用表明石GPS／INS模拟器可以模拟不同性能、不同工作状态及不同精度的GPS和惯导系统，具有较高的实用价值。     

基于Hopfield神经网络的导航系统的滤波估计

介绍了以中精度惯性导航系统INS（Inertial Navigation System）为主，与全球导航定位系统GPS（Global Position System）等多个次级导航系统组成的导航系统的实现方案。设计了基于Hopfield神经网络的导航系统的滤波估计算法。经计算机模拟仿真证明，神经网络的算法优于通常的卡尔曼滤波方法。     

GNSS不同定位模式性能比较与分析

针对不同接收机用户对全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)定位精度的需求,分析了GNSS不同定位模式的定位性能差异.从GNSS观测方程入手,分别对观测方程线性化,绝对定位、相对定位模型进行了理论分析,得出了定位精度从高到低的顺序为:载波相位差分、伪距差分、位置差分、伪距绝对定位.用GPS差分接收机在四种定位模式下进行定位精度测试,测试结果验证了理论分析的正确性,并给出结论:载波相位差分定位精度可达2cm,表明了其在高精度定位与测量领域的广阔前景.     

一种基于INS/GPS/CNS的全信息导航滤波算法

为解决INS/GPS两组合导航系统因观测信息不完整造成的姿态误差发散、系统稳定性较弱的问题,本文利用CNS搭建了基于INS/GPS/CNS的全观测信息导航系统。通过建立以位置误差、速度误差及平台失准角误差为观测量的系统数学模型,提出一种基于INS/GPS/CNS的全信息导航滤波算法,提高了系统的导航精度,改善了系统的稳定性。试验结果表明,本文所提算法相较于传统两组合滤波算法,各导航参数的精度在不同程度上得到改善,长航时条件下姿态误差收敛、稳定性较高。     

基于MEMS的GPS/SINS舰船组合导航系统设计

针对舰船导航的特点设计了基于MEMS的GPS/SINS舰船组合导航系统,整套系统由GPS卫星导航系统和SINS捷联惯导系统两部分组成;着重介绍了MEMS和组合导航技术以及该设计系统的组成原理和应用前景,并对设计中的关键技术作出详细说明。     

BDS/GPS/GLONASS组合在峡谷河段的定位性能和精度*

针对峡谷河段的不同卫星组合下网络实时动态（RTK）测试较少的情况，对三峡大坝至葛洲坝两坝间峡谷河段BDS/GPS/GLONASS组合下的流动站定位性能和精度进行测试。采取6种观测模式，测试内容为定位服务时效性、空间可用性和定位精度。结果表明，国产GNSS设备BDS网络RTK达到规范要求，固定解比例为98.1%，可以达到水平0.02 m、高程0.05 m的定位精度，一定程度上优于GPS。BDS和BDS/GLONASS双系统2种网络RTK在缺失或不使用GPS信号时，依然可提供高精度定位服务。组合定位能够弥补单一系统的不足，融合系统较各单系统均有不同程度的提高，BDS/GPS/GLONASS和BDS/GPS在定位服务时效性、空间可用性测试和定位精度方面均最优。     

基于测姿GPS及电子罗盘组合的姿态估计算法

针对低成本姿态测量应用需求,研究了由测姿GPS与电子罗盘组合的姿态估计算法。以捷联姿态误差模型为基础,利用等效倾角误差表示姿态误差,引入角速率误差作为状态参量,通过四元数微分方程推导等效倾角误差传递模型。从GPS双差载波相位测量方程和电子罗盘地磁矢量方程出发,从观测量的物理意义出发推导了等效倾角误差为状态参量的非线性观测方程。采用扩展卡尔曼滤波对姿态参数进行状态估计。车载实验表明该算法能够有效地提高姿态测量精度和系统的鲁棒性,具有较好的实用性。     

基于GOOS系统的全球智能海船助航系统构想

正全球海洋观测系统(Global Ocean Observing System,GOOS)是全球地理观测系统(GEOSS)的一部分,于1992年,在世界气象组织(WMO)、联合国环境规划署(UNEP)和国际科学协会理事会(ICSU)的协助下,由政府间海洋委员会(IOC)执委会正式提出建立。     

置信检验自适应联邦卡尔曼滤波及其水下机器人组合导航应用

[目的]为解决载体受到扰动时组合导航精度下降的问题,提出一种基于置信检验自适应联邦卡尔曼滤波(CC-AFKF)框架.[方法]首先,将电子罗盘(EC)、全球定位系统(GPS)与惯性导航系统(INS)相结合;其次,构建置信检验模型,有效滤除INS/GPS和INS/EC子系统中低置信度的量测值,保证量测值的准确性;最后,提出...     

GPS卫星定位系统及其发展概述

一、什么是GPS系统 GPS是Navigation Satellite Timing and Ranging／Global Positioning System的缩写词Navstar／GPS的简称。它的含义是利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统。现在国际上已经公认，将这一全球定位系统简称GPS。     

一种新的综合滤波在INS/GPS/CNS组合导航系统中的应用研究

针对INS／GPS／CNS组合导航系统的特点，采用了基于H。滤波的神经网络代替传统卡尔曼滤波器，利用INS／GPS、INS／CNS两个局部滤波器的输出值，通过联合滤波器进行线性最优估计，且进行了计算机仿真。仿真结果表明，该算法在满足系统精度和容错性要求的基础上，有效地改善了系统的自适应性、实时性、鲁棒性等性能，是组合导航系统理想的结构模型。     

BDS-3与GPS及其系统组合定位精度分析

北斗三号卫星导航系统(BDS-3)已于2020年6月底全面建成,BDS-3可在全球范围内提供导航定位服务.为评估完整的BDS-3系统精密单点定位精度,选择6个MGEX站点的观测数据,使用开源软件MG-APP分别对BDS3系统、GPS系统以及组合系统的精密单点定位(PPP)精度进行分析.结果表明BDS-3系统的定位精度与...     

长江船舶交通流实时采集关键技术研究

实时获取准确的长江在航船舶的交通流状态信息是长江海事监管智能化的基础。在分析长江流域航运监管交通流信息采集需求基础上,设计了多源信息融合的长江在航船舶交通流状态信息采集系统三层构架,其中由IC(Interated Circuitcard)卡子系统、GPS(Global Positioning System)子系统、CCTV(Closed Circuit Television)子系统、雷达子系统、AIS(Automatic Identification System)子系统、RFID(Radio Frequency Identification)子系统以及激光扫描子系统组成信息采集层,依托现有的长江航运信息网络与公共通信网络设施组成信息传输层,由交通流数据库、电子航道图以及信息处理系统组成信息处理层。同时,分析了AIS子系统、RFID子系统以及激光扫描子系统采集船舶交通流信息关键技术,并展望后续研究方向。