全球卫星导航系统（GNSS）

目前，所谓的全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）主要是指美国的GPS、俄罗斯的GLONASS（Global Navigation Satellites System）、欧盟的Galileo和中国正在建设的北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System）。我国已经建立好北斗一代卫星定位系统(BD-1)，目前正在积极建立北斗二代卫星导航系统(BD-2)[5]。另外，许多国家正在大力发展和建设自主的卫星导航系统，所以全球卫星导航系统的发展正逐渐趋向世界多极化[6]。65310

2  北斗卫星导航系统（BD）

“北斗”卫星导航试验系统（也称“双星定位导航系统”）为我国“九五”列项，其工程代号取名为“北斗一号”，其方案于1983年提出[7]，1994年正式立项，目前已投入使用[8]。BD-1是利用两颗地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种新型、全天候、区域性的卫星定位系统[9]。组成该系统的包括2颗地球静止卫星、1颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和用户机。由于BD-1采用有源定位体制，并且是区域性的，无法满足许多军事应用需求[10]。因此，我国在BD-1的基础上，积极筹划建立了“北斗二号”卫星导航系统。

3  捷联惯性导航系统（SINS）

惯性导航系统（INS）利用陀螺仪和加速度计测量载体在惯性空间中的转动角速度和线加速度，然后根据载体运动方程通过积分实时、精确地解算载体的位置、速度与姿态角等导航参数[11]。惯性导航系统具有自主性强、隐蔽性好、导航信息丰富等优点。论文网

惯性导航系统分为平台式惯导系统（GINS）和捷联式惯导系统（SINS）。平台式惯性导航系统体积大、机械结构复杂、维护成本高，而捷联式惯导系统成本低、尺寸小、可靠性高、可维护性好，无需建立机电物理平台，方便应用于小型载体，所以平台式惯导系统在中低精度应用领域已经基本上被捷联惯导系统取代，在远程弹道导弹、潜艇等高精度应用领域也开始受到捷联惯导系统的挑战。捷联式惯导系统具有计算复杂度高、要求惯性传感器测量范围宽以及传感器工作环境较为恶劣等缺点。随着惯性传感器的发展和计算机技术的进步，这些问题已经迎刃而解，SINS已经广泛应用于各类武器系统[12]。

4  组合导航技术的发展及研究现状

目前，使用最广泛的组合导航系统主要是GNSS/SINS组合导航系统。GNSS的优点是能够为陆地、海洋和空间三个地方的用户提供全天候、全时间、连续的空间三维位置、速度和时间信息，缺点是动态性能较差、易受电磁干扰、卫星信号易被遮挡。SINS的优点是既不依赖于外部信息，又不发射信息，隐蔽性好、抗干扰能力强，缺点是导航误差随时间累积。将GNSS与SINS进行组合，可以充分利用SINS短时精度高、不受外界干扰和GNSS长期精度高的优点，克服各自的缺点，在精度和可靠性方面做到优势互补，获得比使用任何单一导航系统都优良的结果。

1.3  论文主要研究内容

北斗2/惯性组合导航系统的核心就是组合卡尔曼滤波器的设计，但常规卡尔曼滤波器的应用要求已知精确的系统对象的数学模型和噪声统计，才能得到理想的滤波效果。而在实际应用中，很难获取精确的系统对象的数学模型和噪声统计。本文以某型制导武器项目为背景，主要完成北斗2/惯性组合导航信息融合算法设计。通过对BD-2/SINS组合导航系统进行数字仿真，研究、分析和验证了加入卡尔曼滤波算法后对定位精度的影响，以便更好地用于以后的研究和应用。