DNS和其组合导航技术的发展及DNS／GPS组合导航系统的研究

现在大量的固定翼飞机均采用惯性导航系统，并且有愈来愈增加的趋势。但是，DNS作为机载的一种主要自主式导航设备，目前大量的现代战略飞机和军用直升飞机，以及许多无人驾驶飞机仍装备使用各类DNS，而且今后还将会继续得到进一步地应用。当前DNS已与其它各种导航设备，尤其是GPS接收机进行组合应用，构成组合导航系统，使导航定位更精确，可靠性更高。本文概要介绍了DNS及其组合导航技术，特别是DNS／GPS组合导航技术的发展和应用。重点讨论我们应用卡尔曼滤波技术，选取不同的状态变量，进行DNS／GPS组合导航的研究，并给出实现两维及三维精确导航定位的模拟仿真试验结果和其应用前景。     

DNS（多普勒导航系统）及DNS／GNSS（全球导航卫星系统）组合技术

本文叙述了DNS及其组合导航技术的基本原理，应用状况和发展历程，并对我国在该领域技术发展政策提出建议。     

用于多普勒与GPS组合导航系统的卡尔曼滤波器

现在所设计的一种卡尔曼滤波器，可以使多普勒导航系统与ＧＰＳ系统进行组合导航，该滤波器的陆地下空飞行时采用八个状态变量，而在水面上空飞行时应用十个状态变量，其模拟仿真结果的数据表明：在良好的工作条件下，该组合导航系统在三维坐标的每个轴向上的导航定位误差为１米，或者更小。     

多普勒导航雷达的发展史

本文追述了多普勒雷达导航系统从本世纪四十年代中期出现到目前的发展和应用情况，进行讨论其早期设计的各概念，问题，难点和障碍。在早期由于只能采用现有的非相干脉冲雷达的发射机，为了能够提取多普勒信号，已经发明和实现了极好的自相干扰技术，同时，也克服了连续波（ＣＷ）雷达的一些功率泄漏问题，尽管技术问题，脉冲多普勒导航雷达和ＣＷ多普勒导航雷达这两种导航系统已经成功地研制出来，并且进行了生产，然而进一步需要解     

多普勒雷达导航的发展史

本文追述了多普勒雷达导航系统从本世纪四十年代中期出现时一直到现在的发展过程和应用情况，进行讨论其早期设计的各种概念、问题，难点和障碍。在早期由于只能采用当时现有的非相干脉冲雷达的发射机，为了能够提取多普勒信号，已发明和实现了极好的自相干技术。同时，还克服了连续波（CW）雷达的一些功率Xie漏问题。尽管存在这些技术问题，脉冲多普勒导航雷达和连续波多普勒导航雷达这两种类型的导航系统已经成功地研制出来，并且进行了批量生产。然而，进一步需要解决的技术问题是要测量负速度，这是象在直升飞机上应用时所需要的。这样就导致来研制开发相干脉冲体制和调频连续波（FM－CW）体制的多普勒导航雷达，以及新型的频率跟踪器，以便广泛地应用到陆地上空和水面上空飞行时的导航定位，以及悬停控制显示等。随后，研制开发和制造出用于商业民用航空的多普勒导航系统，而这些系统在民航飞机的跨洋飞行导航中应用了许多年。另外，还有一种多普勒雷达已经应用在Surveyor和Appollo登月舱中，进行测量登月舱的速度，以实现在月球上的软着陆。大量的现代军用直升飞机和战略飞机，以及许多的无人驾驶飞机，目前仍然装备有各类的多普勒导航雷达，并且它们将会继续得到应用。此外，多普勒导航雷达的原理已经应用到常规军用机载搜索和跟踪雷达的称为精确速度实时更新（PVU）工作方式中。     

DNS与GPS组合导航技术的现状及发展趋势

随着ＧＰＳ的发展和不断完善，目前国际上已将ＧＰＳ应用于机载导领域中，同时也将ＧＰＳ与其他机载导航设备，如ＯＭＥＧＡ，ＶＬＦ，ＩＮＳ及ＤＮＳ等进行组合，组成组合式导航系统，来提高导航空位的可靠性和导航精度。     

DNS／GPS位置速度卡尔曼滤波组合导航系统的研究

本文概要介绍了ＤＮＳ和ＧＰＳ的优缺点，ＤＮＳ／ＧＰＳ的组合的必要性，以及几种组合方案，介绍应用位置和速度组合的ＤＮＳ／ＧＰＳ组合导航系统的研究方法，采用卡尔曼滤波技术的一些考虑，最后给出模拟仿真试验的结果；所研究的ＤＮＳ／ＧＰＳ组导航技术能够有效地改善了ＤＮＳ的定位精度和航向精度，可以实现抑制ＤＮＳ的积累误差和海面偏移误差，其组合导航的经度和纬度的定位误差均为１２ｍ（１σ）航向角误差为０．１°（１