【摘 要】
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高精度海上测控任务对航天测量船的姿态测量系统提出了新的、更高的要求.捷联式惯性导航(SINS)设备代替平台式惯性导航设备在测量船上的应用日趋成熟,通过与全球卫星导航系统(GPS)组合导航,利用GPS提供的高精度位置、速度信息能够有效提高其位置和速度测量精度却对其姿态测量精度改善有限;通过在SINS/GPS系统基础上加装星敏感器(CNS)实现SINS/GPS/CNS组合导航方案,充分利用星敏感器的高
【机 构】
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中国海上卫星测控部,江阴,中国,214440 光电科学与工程学院,国防科技大学,长沙,中国,410
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高精度海上测控任务对航天测量船的姿态测量系统提出了新的、更高的要求.捷联式惯性导航(SINS)设备代替平台式惯性导航设备在测量船上的应用日趋成熟,通过与全球卫星导航系统(GPS)组合导航,利用GPS提供的高精度位置、速度信息能够有效提高其位置和速度测量精度却对其姿态测量精度改善有限;通过在SINS/GPS系统基础上加装星敏感器(CNS)实现SINS/GPS/CNS组合导航方案,充分利用星敏感器的高精度姿态信息,采用高效的滤波方法进一步加快系统误差估计的收敛速度,缩短系统的对准时间,进而提高组合导航系统的姿态角测量精度.本文分别分析了集中滤波、联邦滤波、级联滤波方案的特点,在此基础上结合测量船的工作特点提出了一种改进的集中滤波方案,推导出了观测和状态方程,并对其进行了仿真分析,结果表明:该方法具有状态误差估计精度高、收敛速度快的优点,能够很好的适应星敏感器在复杂气象条件下不能保证实时输出有效数据的情况,为组合导航技术在测量船上的应用提供了一种新的思路.
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