GPS/MIMU嵌入式组合导航关键技术研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.1.1 卫星导航定位系统 1

1.1.2 微惯性测量单元（MIMU） 4

1.1.3 卫星（GNSS）／微惯性测量单元（MIMU）组合导航系统 6

1.1.4 本书研究的意义 8

1.2 卫星／MIMU嵌入式组合导航技术的研究现状 9

1.2.1 卫星／MIMU嵌入式组合导航技术的国外研究现状 9

1.2.2 卫星／MIMU嵌入式组合导航技术的国内研究现状 12

1.3 卫星／MIMU嵌入式组合导航关键技术的分析 12

1.3.1 外部辅助的卫星信号捕获技术 13

1.3.2 MIMU辅助的卫星信号跟踪技术 13

1.3.3 MIMU辅助的卫星导航定位算法 14

1.3.4 卫星／MIMU深组合导航算法 14

第2章 外部辅助的GPS卫星信号捕获技术 17

2.1 卫星接收机时域捕获算法的基本原理 17

2.2 GPS信号时域标准捕获算法 20

2.2.1 时域标准相干捕获判决算法 20

2.2.2 时域标准非相干捕获判决算法 24

2.2.3 时域标准相干与非相干捕获算法的性能比较 27

2.3 外部辅助的GPS信号时域相干捕获算法 29

2.3.1 历书和星历的辅助 30

2.3.2 MIMU估计频率的辅助 32

2.3.3 时间和位置的辅助 34

2.4 辅助的GPS信号时域相干捕获算法的性能分析 36

2.5 本章小结 38

第3章 MIMU辅助的GPS卫星信号跟踪技术 40

3.1 数字锁相环的基本原理 40

3.1.1 基本锁相环 40

3.1.2 环路参数的优化分析 43

3.2 GPS接收机跟踪环路的鉴别器设计 45

3.2.1 GPS接收机码跟踪环路（DLL）的鉴别器 45

3.2.2 GPS接收机载波锁相环（PLL）的鉴相器 49

3.2.3 GPS接收机频率锁相环（FLL）的鉴频器 51

3.3 GPS接收机跟踪环路的跟踪误差分析 52

3.3.1 GPS接收机码跟踪环路（DLL）的跟踪误差 53

3.3.2 GPS接收机载波锁相环（PLL）的跟踪误差 55

3.3.3 GPS接收机频率锁相环（FLL）的跟踪误差 60

3.4 高动态GPS接收机的跟踪环路设计 61

3.4.1 高动态GPS接收机的跟踪环路结构 62

3.4.2 高动态GPS接收机最优带宽的分析 63

3.5 MIMU辅助的GPS接收机环路跟踪技术 65

3.5.1 MIMU辅助的GPS接收机跟踪环路结构 65

3.5.2 MIMU辅助的GPS接收机环路带宽的优化设计 67

3.5.3 MIMU辅助的GPS接收机跟踪环路的性能分析 71

3.6 MIMU辅助的卫星接收机抗干扰性能分析 71

3.6.1 GPS卫星接收机抗干扰性能分析 72

3.6.2 MIMU辅助GPS接收机抗干扰性能分析 74

3.7 本章小结 76

第4章 MIMU辅助的GPS导航定位算法 77

4.1 GPS接收机导航定位算法 77

4.1.1 GPS动态定位的状态空间模型 78

4.1.2 GPS动态定位的测量模型 81

4.1.3 GPS接收机导航定位试验结果 83

4.2 MIMU辅助的GPS接收机导航定位算法 84

4.2.1 MIMU辅助的GPS接收机导航定位系统方程 85

4.2.2 MIMU辅助的GPS接收机导航定位测量方程 86

4.3 MIMU辅助的GPS导航定位自适应滤波算法 86

4.3.1 系统的噪声方差阵和测量方差阵对滤波性能的影响 87

4.3.2 自适应滤波方法 88

4.3.3 自适应滤波算法的性能分析比较 90

4.4 本章小结 91

第5章 GPS/MIMU嵌入式深组合导航算法 93

5.1 嵌入式深组合导航算法的基础——卫星接收机矢量跟踪环结构 93

5.1.1 基带测量信号预处理算法 94

5.1.2 导航滤波器模型 99

5.2 GPS/MIMU嵌入式深组合导航算法 101

5.2.1 普通的导航滤波器模型 102

5.2.2 降维导航滤波器的设计 106

5.2.3 码／载波NCO控制量的计算 107

5.3 基于UKF基带信号预滤波器的设计 109

5.3.1 UKF滤波的基础 109

5.3.2 基于UKF预滤波的设计 112

5.3.3 基带预处理算法性能分析比较 114

5.4 本章小结 115

第6章 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的实现 116

6.1 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的结构组成 116

6.1.1 系统的组成 116

6.1.2 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的信息结构 118

6.1.3 时间同步关系 123

6.2 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统软件设计 125

6.2.1 GPS/MIMU嵌入式组合导航软件总体结构 125

6.2.2 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的工作流程 126

6.3 静态试验 127

6.3.1 GPS接收机的静态试验 127

6.3.2 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的静态试验 131

6.4 车载试验 135

6.4.1 GPS车载定位结果 136

6.4.2 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的车载定位结果 137

6.5 动态性能仿真试验 141

6.5.1 简单的高动态GPS中频信号仿真 142

6.5.2 GPS接收机的动态性能仿真验证 143

6.5.3 MIMU辅助的GPS接收机动态性能仿真验证 144

6.6 本章小结 146

第7章 本书结论与进一步工作设想 147

7.1 本书主要研究结论 147

7.2 进一步工作展望 150

参考文献 151