多星座GNSS/INS组合导航理论与方法研究

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致谢

变量注释表

1 绪论

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2.1 多星座卫星导航定位系统研究现状

1.2.2 组合导航系统研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 本文组织结构

2 GNSS/INS 组合导航基本原理

2.1 惯性导航系统基础

2.1.1 常用坐标系

2.1.2 坐标系转换关系

2.1.3 姿态表示方法及其转换

2.2 当地导航坐标系下捷联惯性导航解算

2.2.1 惯性导航微分方程

2.2.2 惯性导航机械编排

2.3 惯性导航系统误差来源

2.4 惯性导航系统误差模型

2.4.1 姿态误差方程

2.4.2 速度误差方程

2.4.3 位置误差方程

2.5 GNSS/INS组合模式

2.5.1 Kalman滤波模型

2.5.2 GNSS/INS松组合模式

2.5.3 GNSS/INS紧组合模式

2.5.4 闭环修正

2.6 本章小结

3 多星座 GNSS 模糊度快速固定及定位性能

3.1.1 GNSS非差观测模型

3.1.2 GNSS差分观测模型

3.1.3 观测值的线性组合

3.2 GNSS随机模型

3.2.1 原始观测值的随机模型

3.2.2 差分观测值的相关性

3.3 GNSS数据预处理与参数估计模型

3.3.1 GNSS数据预处理

3.3.2 参数估计模型

3.4 最小二乘模糊度估计方法

3.4.1 最小二乘模糊度解算

3.4.2 模糊度检核

3.5 分步逐级模糊度固定策略

3.5.1 分步模糊度固定

3.5.2 逐级模糊度固定

3.6 实验与分析

3.6.1 静态短基线算例

3.6.2 动态短基线算例

3.6.3 动态中短基线算例

3.7 本章小结

4 基于 AR 模型辅助的 GNSS/INS 松组合算法

4.1.1 状态模型

4.1.2 观测模型

4.2 后处理平滑模型

4.2.1 RTSS平滑方法

4.2.2 双向滤波平滑方法

4.2.3 算例分析

4.3 信号缺失环境下数据处理

4.3.1 数据处理策略

4.3.2 算例分析

4.4 本章小结

5 单频 GNSS/INS 紧组合模型及 INS 辅助部分模糊度固定

5.1 单频 GNSS/INS 紧组合模型

5.1.1 GNSS单频差分模型

5.1.2 GNSS/INS紧组合滤波模型

5.2 INS 辅助的部分模糊度固定

5.3 实验与分析

5.3.1 动态短基线算例

5.3.2 动态中短基线算例

5.4 本章小结

6 INS 辅助的单频 GNSS 周跳探测与修复算法

6.1 单频 GNSS 周跳探测与修复

6.2 INS辅助的单频GNSS周跳探测与修复

6.3 实验分析

6.4 本章小结

7 结论及展望

7.1结论

7.2创新点

7.3展望

参考文献

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