【摘 要】
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论文论述了GPS/INS组合导航系统的优越性,介绍了当前在GPS/INS组合导航中常用的各种滤波方法,对它们的算法原理、计算流程进行了详细的介绍。在充分利用GPS导航数据的基础上,
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论文论述了GPS/INS组合导航系统的优越性,介绍了当前在GPS/INS组合导航中常用的各种滤波方法,对它们的算法原理、计算流程进行了详细的介绍。在充分利用GPS导航数据的基础上,选取合适的观测方程,将UPF(无迹粒子滤波器)算法引入GPS/INS组合导航的滤波过程,并通过大量仿真验证了这种方法的有效性。通过与EKF(扩展卡尔曼滤波器)、UKF(无迹卡尔曼滤波器)、PF(粒子滤波器)等方法的比较,说明了UPF方法比其它方法具有更好的滤波效果。文章分析了GPS和INS两种导航方法各自的优缺点,讨论了GPS和INS组合导航的优越性。在此基础上,通过对状态方程和观测方程的详细讨论,选取了以伪距和伪距率组合的非线性观测方程,通过滤波算法的优化,实现了在少于4颗GPS卫星数据的情况下仍然能进行精确的导航。作为对比,对当前GPS/INS组合导航中常用的滤波算法,包括EK、UKF、PF等进行了详细分析,并将它们在GPS/INS组合导航中的应用进行了仿真分析。在此基础上,引入一种能适用于非线性非高斯条件的UPF算法,将它应用于GPS/INS组合导航中并进行了验证。通过对仿真结果进行分析比较可以看出,UPF不仅能够应用于GPS/INS组合导航系统中,而且具有较其它滤波器更高的导航精度和更好的适用性。
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