惯性导航与卫星导航组合定位精度分析及仿真

周 俊，王 琳，徐永强，黄 海，李枭楠

(1.陆军航空兵学院 陆军航空兵研究所，北京 101121；2.中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081)

0 引言

惯性导航系统(INS)是依据牛顿惯性原理，利用陀螺、加速度计等惯性敏感元件及初始信息来计算载体的姿态、速度和位置[1-2]。惯性导航完全依靠载体自身设备独立自主地进行导航，是一种保密性好且不易受干扰的导航系统[3-4]。但由于惯性器件存在测量误差，这种误差进入导航解算时会随时间累积，导致导航结果的误差随时间发散[5]。

全球卫星导航系统(GNSS)是一种星基无线电导航系统，能为全球陆、海、空、天的各类军民载体提供全天候、全天时和高精度的三维位置、速度和精密时间信息[6-8]。但由于用户接收机在接收其导航定位信号时容易受到遮挡、折射和高动态等因素的干扰，导致信号质量不稳定，进而影响定位精度，甚至失锁[9-10]。而INS与GNSS的组合能够有效地解决惯导误差随时间发散的问题，同时可以增强GNSS接收机对信号的捕获与跟踪性能，提高导航系统的稳定性[11-13]。二者的组合综合了INS稳定性好及GNSS精度高等优点，可以提供高精度且稳定可靠的导航信息，是目前导航领域应用非常广泛的导航模式[14-15]。

本文讨论了应用GNSS信息对INS进行校正的情况，并采用INS与GNSS位置、速度松组合模式，对二者组合导航及GNSS失效后INS单独导航的定位精度进行分析与仿真。

1 INS的误差分析

INS的导航误差是由器件测量误差、初始信息误差和算法精度误差等产生的。……