R-T-S平滑算法与抗差Kalman在数据后处理中的应用

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(北京理工大学 自动化学院，北京 100081)

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GPS/INS组合导航系统的发展随着GPS技术的普及，在军用和民用各领域产生了深远的影响。GPS虽然具有长航时精度高、不受天气影响的优点，但其缺点也显而易见，那就是卫星信号在有些地方受遮挡造成丢星从而影响定位，以及抗干扰性差等因素。INS则是一种完全自主式的导航系统，导航过程中不向外辐射电磁信号，和外界不发生任何光、电的联系，因此具有隐蔽性好、抗干扰能力强,工作不受气象条件限制等优点[1]。但是，纯惯性导航系统也有一个致命的缺点，就是其导航误差随时间增长。组合导航常以INS 作为主导航系统，而将其他导航定位误差不随时间积累的导航系统，如多普勒导航、地形匹配导航等系统作为辅助导航系统，来修正INS在导航过程中的偏差。同时，在算法上采用Kalman滤波技术，对组合系统的状态变量进行最优估计，获得修正信息，从而提高导航精度[2]。这样，既保持了INS系统的自主性，又防止了导航定位误差随时间积累。由于GPS的低动态、窄带宽、高精度与SINS的高动态、宽频带、误差慢漂移特性形成强烈的互补性，所以 GPS/INS 组合在航空、航天、航海、陆地战车等导航领域已得到越来越广泛的应用，具有巨大的发展潜力。

近年来，由于微惯性器件的迅速发展，使得 MINS/GPS 组合导航系统己经在某些领域投入应用，它克服了低精度惯导系统单独工作时误差随时间积累的缺点和GPS系统固有的局限性，并且由于体积小、质量小，大大拓宽了其应用领域。……