一种SINS/ CNS/ GNSS组合导航滤波算法

作者：刘丽丽; 林雪原^*; 郁丰; 陈祥光

来源：大地测量与地球动力学, 2021, 41(07): 676-681.

DOI：10.14075/j.jgg.2021.07.004

• 发射惯性坐标系
• 四元数
• 组合导航
• 扩展卡尔曼滤波

捷联惯性导航系统/天文导航系统/全球导航卫星系统(SINS/CNS/GNSS)构成的组合导航系统可有效提高飞行器的定位精度,而导弹等飞行器常用发射时刻的发射点惯性坐标系作为测量载体飞行的基准。为此,首先在发射惯性坐标系下推导并建立一种简洁的SINS/CNS/GNSS组合导航数学模型,该模型将SINS积分预报姿态四元数误差作为待估量,可避免姿态误差角与数学平台失准角之间的转换;然后分析定位误差导致的引力误差量级并合理简化,推导符合实际的精确测量噪声模型;最后利用扩展卡尔曼滤波器(EKF)实现SINS/CNS/GNSS三种信息的有效融合。算法仿真结果表明该方法的有效性,有利于工程实现。

• 单位
  烟台南山学院; 南京航空航天大学; 航天学院; 北京理工大学