基于INS辅助的弹载GPS接收机跟踪环路设计

admin · 发表于 2022-9-21 15:57:28

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雅宝题库解析：
在高动态情况下，如何成功捕获和跟踪GPS信号是GPS接收机需要解决的关键技术。由于GPS和INS作为两种不同的导航系统具有优势互补的特点，因此本文以适当的方法将两者组合起来，实现了高动态GPS信号的捕获和跟踪，对提高GPS接收机的动态性能具有重要意义。本文的主要工作有：首先，本文在对于GPS接收机捕获原理研究的基础上，采用了INS辅助GPS接收机捕获算法，预先估计GPS信号的频率范围，使接收机捕获时间缩短了87.1%，提高了高动态接收机捕获的性能。其次，针对GPS接收机跟踪环路在高动态情况下容易失锁的题目，采用不同性能的INS辅助GPS接收机跟踪环路的算法，使载波跟踪环的设计不再需要考虑由于载体高动态运动而所需的较大的环路带宽，只需要提供为跟踪INS误差所需的带宽，从而可以大大缩小环路带宽。因此，也减小了噪声引起的相位误差，提高了环路的抗干扰性能。仿真实验表明，对于陀螺漂移误差为0.01°/h的INS辅助GPS接收机，跟踪环路的动态应力误差接近于0度，与未辅助的跟踪环路的动态应力误差比较可以减小90%以上。然后，对于陀螺漂移误差为25.2°/h的INS，采用了基于扩展Kalman滤波的紧耦合校正算法，减小INS误差，并用校正以后的INS辅助GPS接收机，动态应力误差比未经耦合前减小了35.3%。最后，利用思博伦模拟器模拟直线运动、曲线运动接收机和弹载接收机的GPS信号，并基于开放的GPS软件接收机平台，对本文所设计的INS辅助GPS接收机跟踪环路算法进行了验证，使算法更加接近于工程实际。

基于INS辅助的弹载GPS接收机跟踪环路设计

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