雙天線GPS-MEMS定位測向系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、GPS/MEMS組合導航因具有天然的互補性、精度高、成本較低等特點，日益成為導航界研究的熱點。本文利用高精度的GPS載波相位測姿技術(shù)，以某工程應用項目為背景，從理論和試驗兩個方面對GPS/MEMS定位測向方案進行了研究。
　　 在理論上，本文介紹了GPS定位的兩種方式:偽距定位和載波相位定位，分析了兩種方式的定位原理，并闡述了使用GPS載波雙差進行二維姿態(tài)測量的方法，及載波定位過程中整周模糊度和周跳探測的處理手段，其次介紹了GP

2、S測量中的誤差分類及消除方法，及慣性導航的定位原理。通過對定位誤差的分析，推導了基于卡爾曼濾波的雙天線GPS/MEMS松組合定位測向系統(tǒng)的誤差模型。
　　 在分析各種組合模式后，從實際工程應用角度出發(fā)選擇松組合模式，并結(jié)合本項目需求，通過增加觀測量，對現(xiàn)有基于位置、速度的松組合模式進行改進，引入一種基于位置、速度、姿態(tài)信息的全組合模式。通過對兩種組合模式進行了仿真比較，驗證了全組合模式可有效的提高姿態(tài)角的精度，同時對定位、測速的

3、精度也有一定提高。
　　 設計了一套雙天線GPS/MEMS組合定位測向系統(tǒng)。系統(tǒng)的硬件主要包括兩個NovAtel-OEMV-1接收機、ADIS16365 MEMS慣性組件、ARM9處理器等。然后利用功能模塊化的思想設計了系統(tǒng)軟件，給出了GPS數(shù)據(jù)采集和航向解算模塊的流程圖，以及MEMS數(shù)據(jù)采集及導航解算模塊的流程圖，給出了組合系統(tǒng)總體軟件流程圖，并通過C語言實現(xiàn)了軟件系統(tǒng)。
　　 論文最后通過靜態(tài)和動態(tài)實驗驗證了系統(tǒng)的性