GPS/AHRS紧耦合系统中改进的SRUKF算法

在GPS/AHRS(航姿参考系统)组合导航的数据融合中,常规UKF在应用中由于计算误差易导致协方差负定,影响滤波的精度,甚至使滤波发散而导致系统无法正常工作.针对这一问题提出了一种改进的自适应SRUKF算法,不仅能够解决协方差负定带来的系统无法正常工作的问题,而且能够在保证精度的同时降低系统的计算量.仿真数据结果表明,在先验噪声未知并且噪声时变的情况下,改进的自适应SRUKF算法能够提高系统的精度和稳定性.     

基于伪距残差相关性的GPS/INS紧耦合抗差滤波

提出了基于GPS伪距残差相关性的GPS/INS紧耦合抗差滤波算法.理论推导了GPS伪距观测值残差的计算方法,引入了相关函数对伪距残差进行相关性分析;分析了GPS/INS紧耦合导航的动力学模型和观测模型,基于残差相关性构建了紧耦合抗差滤波算法,利用实测数据验证了算法的有效性.结果表明:相比于非抗差滤波算法和传统的抗差滤波算法,基于GPS伪距残差相关性的抗差滤波能更灵敏地探测GPS/INS紧耦合中伪距观测值的粗差,并且通过抗差滤波因子抑制粗差对于导航结果的影响,提高GPS/INS紧耦合导航精度,而且通过控制粗差能够有效避免滤波发散现象的发生.     

一种改进的低成本车载MIMU/GPS组合导航系统算法

针对低成本车载MIMU/GPS组合导航系统中存在的航向角可观测性较弱的问题,建立了一种加入GPS测速所获得的航向角信息的量测方程,增强系统航向角的可观测性,从而解决了低成本车载MIMU/GPS组合导航中的航向角可观测性较弱的问题。同时,为提高实时计算效率,并考虑低精度惯性器件噪声统计特性不易准确获得,采用降阶状态模型,并设计改进型强跟踪卡尔曼滤波与U-D分解相结合的滤波算法来抑制模型不精确造成的滤波发散。跑车实验表明,所设计的方法能够很好适用于低成本车载MIMU/GPS组合导航系统。     

Bridging GPS outages of tightly-coupled GPS/SINS using GMDH neural network

A tightly-coupled GPS(global positioning system)/SINS(strap-down inertial navigation system)based on a GMDH(group method of data handling)neural network was presented to solve the problem of degraded accuracy for less than four visible GPS satellites with poor signal quality.Positions and velocities of the satellites were predicted by a GMDH neural network,and the pseudo-ranges and pseudo-range rates received by the GPS receiver were simulated to ensure the regular operation of the GPS/SINS Kalman filter during outages.In the mathematical simulation a tightly-coupled navigation system with a proposed approach has better navigation accuracy during GPS outages,and the anti-jamming ability is strengthened for the tightly-coupled navigation system.     

基于PCI—E的北斗／GPS双模授时系统设计

针对时间同步装置与上位机通信接口等问题,结合北斗／GPs双模授时技术和PCIExpress总线技术,从应用角度出发,提出了一种新型的基于PCIE总线的北斗／GPS双模时间同步装置。利用数字可编程逻辑器件（FPGA）实现PCIE总线与北斗／GPS双模芯片之间的通讯和控制,通过PCIE总线驱动程序与上位机应用程序实现PCIE总线的授时信息实时交互。实验结果表明：系统设计方案可行、性能稳定可靠。     

BDS/GPS/Galileo多频观测值精度评估及随机模型精化

随机模型的优劣直接影响GNSS精密定位的精度以及可靠性.通过MEGX观测网CUT0、CUT2和CUTA测站连续10 d观测数据,基于短基线单差模型方法求解各系统单差残差的时间序列,并推导出BDS/GPS/Galileo卫星观测值噪声.统计观测值噪声随高度角变化的情况,通过最小二乘拟合方法确定精化的随机模型.结果表明：Galileo的4个频点的伪距观测值精度约20～50 cm, E5频点的精度最高,E1最低,E5a和E5b基本相当;载波相位观测值精度约1～3mm, E5频点的精度明显高于E1、E5a和E5b.BDS载波观测值精度约1～3 mm, B1、B2、B3精度基本相当,其伪距观测值精度约30～50 cm, B1精度最低,B2和B3相差不多.GPS L1伪距观测值精度约63 cm, L2伪距观测值精度约42cm,载波相位精度约3 mm.基于单差模型对各系统观测值进行精度估计,在短基线情况下,BDS/GPS/Galileo载波相位观测值精度基本相当,而Galileo E5伪距观测值精度明显优于其他卫星系统伪距观测值精度.各类型卫星观测值的残差分析可为定位中随机模型的建立提供依据.     

基于新一代GPS轴线对平面的垂直度误差的评定

新一代产品几何规范(GPS)标准体系以计量学为基础,对形位误差的规范评定提出了更高的要求.在分析轴线对平面垂直度误差定义以及测量方法的基础上,运用最小二乘法的垂直度评定模型,对模型进行坐标系转换,使得被测要素和测量要素的参考坐标系统一,简化了评定模式.实例表明,该方法符合新一代产品几何规范标准的要求,能够正确、有效地评定空间轴线对平面在任意方向上的垂直度误差.     

基于SVM的GPS/DR组合定位算法研究

为解决GPS失效时系统无法较长时间高精度定位的问题,文章给出了一种基于SVM的数据融合算法并将其应用于GPS/DR组合定位系统的数据融合中。实验结果表明：当GPS失效时,使用该算法的定位系统可保持更长时间的精确定位。     

基于滤波方法的瓦塞克模型估计研究

将扩展卡尔曼滤波和无损卡尔曼滤波应用于Vasicek模型的参数估计上,并通过对两种滤波方法的估计效果、运算速度等方面进行对比,探讨了EKF和UKF的特点、适用范围以及性能优劣,并得出虽然UKF的计算量要大于EKF,但UKF无论在估计效果上还是在稳定性和鲁棒性上,均明显优于EKF。因此,UKF在利率期限结构模型估计方面具有巨大的应用潜力。     

基于发布/订阅的信息集成模型

发布/订阅(pub/sub)技术具有异步以及松散耦合的特点,可以使信息的生产者和消费者在时间、空间和控制流等方面完全解耦,适应目前动态多变的大规模分布式信息系统集成的需求.将带语义数据模型(SDM)引入到pub/sub系统中,提出了一种基于pub/sub机制的信息集成模型(PIIM),并针对信息集成的特点设计了适合PIIM的信息订阅语言,将不同信息源中的信息进行整合,建立统一的信息描述方式和访问操作规范,以统一的视图提供给用户,提供一种解决信息集成的核心问题有效途径.实验结果表明,该系统具有较高的订阅匹配效率.     

GPS/SINS组合导航系统在飞航导弹中的应用

研究了ＧＰＳ／ＳＩＮＳ组合导航系统在飞航导弹制导中的应用。文中着重研究位置速度组合模式的ＧＰＳ／ＳＩＮＳ组合导航系统的构成和算法，简化误差模型，引入衰减记忆滤波。仿真结果表明，组合导航系统较准确地给出导弹的位置、速度和姿态信息，大大提高了制导精度     

基于GPS采集车辆行程时间的路段划分模型

针对传统路段概念的模糊边界导致无法采集转向行程时间的问题,从提高GPS/GIS浮动车采集路段行程时间的性能出发,提出了方向路段与方向成员路段的概念,设计了一套半闭半开、具有方向的路段划分模型,并制定了相应的组织规则。     

GPS在测量设备精度鉴定中的应用研究

讨论了利用ＧＰＳ载波相位动态测量相对定位技术，进行设备精度鉴定的方法和体制，提出了基本技术指标和关键技术。本鉴定系统测距精度可达±０．５ｍ，测角精度可达±３．０。