GFINS与GPS扩展松组合导航方法  

Extended loose integration navigation for GPS aided gyro-free INS

作　　者：周红进[1] 王秀森[1] 许江宁[2] 

机构地区：[1]海军大连舰艇学院航海系,大连116018 [2]海军工程大学电气与信息工程学院导航工程系武汉430033

出　　处：《中国惯性技术学报》2011年第3期320-324,328,共6页Journal of Chinese Inertial Technology

基　　金：国家自然科学基金资助(61004126);海军大连舰艇学院科研发展基金

摘　　要：无陀螺惯性导航系统是一种主要以加速度计为惯性元件构造的惯性导航系统。本文设计研制了一种基于9加速度计的无陀螺惯性导航系统原理样机,提出了无陀螺惯性导航系统与GPS扩展松组合导航的模型,设计了组合导航的卡尔曼滤波算法,进行了组合导航实验。无陀螺惯性导航系统独立工作模式下3 min的纬度误差最大为0.1",经度误差最大为0.6";在GPS不能定位时,3 min的松组合导航纬度误差最大为0.08",经度误差最大为0.02"。与GPS扩展组合导航模式下,3 min的纬度误差最大为0.01",经度误差最大为0.01"。实验结果表明,与GPS进行扩展松组合导航能够有效提高无陀螺惯性导航系统的长期定位精度,增强GPS导航设备的抗干扰性能。Gyro-free inertial navigation system（GFINS） is an inertial navigation system mainly constructed with accelerometers.In this paper,a theory prototype GFINS is designed and manufactured with nine accelerometers.The GPS aided GFINS extended loose integration navigation model is proposed,and the Kalman filter algorithm for integration navigation is designed.The integrated navigation tests are carried out which show that： the maximum latitude error is 0.1＂ and longitude error is 0.6＂ in about 3 minutes in GFINS independent mode,while maximum latitude error is 0.08＂ and longitude error is 0.02＂ in about 3 minutes in loose integration mode when GPS device can＇t position;the maximum latitude and longitude error are 0.01＂ in about 3 minutes in extended loose integration navigation mode.Test results show that GPS aided GFINS extended loose integration navigation method could effectively improve GFINS position accuracy in long term,as well as enhance the ability of anti-jamming of GPS device.

关 键 词：无陀螺惯性导航系统 GPS 扩展松组合 卡尔曼滤波 加速度计 

分 类 号：U666.1[交通运输工程—船舶及航道工程]