GPS间歇性失效环境下的低成本多传感器组合导航系统研究

吴振钿，吴发林，付 勇，赵 剡，钟海波

(1.北京航天航空大学，北京 100191；2.航天恒星科技集团有限公司，北京 100086）

GPS间歇性失效环境下的低成本多传感器组合导航系统研究

吴振钿1，吴发林1，付 勇1，赵 剡1，钟海波2

(1.北京航天航空大学，北京 100191；2.航天恒星科技集团有限公司，北京 100086）

针对GPS/SINS组合导航系统在GPS间歇性失效环境下导航精度迅速下降的问题，设计了一种低成本的多传感器组合导航系统。该系统由陀螺仪、加速度计、气压计、磁力计和GPS组成，通过卡尔曼滤波器进行信息融合来实现精确的导航定位。针对GPS间歇性失效环境，利用气压计和磁力计的测量信息来辅助SINS进行导航。采用内置MEMS多传感器的智能产品对设计的系统进行了实验验证。实验结果表明，该系统可以在GPS间歇性失效的环境下实现精确的导航定位。

GPS失效；多传感器；组合导航；卡尔曼滤波

0 引 言

全球定位系统(GPS)可以在全球任何地方任何时间提供精确的导航信息,但输出频率低,易受自然或人为干扰［1-3］。惯性导航系统(INS)输出频率高且不受外界环境干扰,是一种自主式导航系统,但其导航误差随时间发散,无法长时间工作［4-6］。GPS/INS组合导航系统能够充分发挥两个子系统各自的优势,是目前世界上广泛采用的组合导航系统。但它有一个显著缺点：一旦GPS长时间失效,组合导航系统又变成了单纯的惯性导航［7-9］。

为解决这一问题,可以建立尽量符合实际情况的系统误差模型,当GPS不可用时,使用系统误差模型进行误差补偿。……