基于重力误差补偿的GPS/INS组合导航定位定姿精度分析

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• 作者：韩厚增王坚谭兴龙
• 会议时间：2014-10-01
• 关键词：大地测量 ; 全球定位系统 ; 惯性导航系统 ; 定位精度 ; 定姿精度 ; 小波降噪 ; 重力补偿
• 作者单位：中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室, 徐州 221116;中国矿业大学环境与测绘学院, 徐州 221116
• 母体文献：第一届中国大地测量和地球物理学学术大会论文集
• 会议名称：第一届中国大地测量和地球物理学学术大会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国测绘学会
• 语种：chi
• 分类号：P22;P31

摘要

基于GPS/INS的组合定位技术在高精度定位定姿领域有广泛的应用,为消除惯性传感器固有高频噪声的影响,采用小波多尺度分解技术进行信号降噪,构造GPS/INS紧耦合Kalman滤波模型,利用GPS量测信息校正IMU低频系统误差.针对惯性导航方程中的重力误差影响,采用EGM2008重立场模型进行重力扰动与垂线偏差分量补偿,研究了重力误差信息对系统定位定姿精度的影响,并分析了重力矢量误差的随机建模方法.最后利用实测GPS/INS导航数据对本文的方法进行验证,结果表明,本文的模型在翻滚角、俯仰角及航向角精度上分别提高了88.39%(4.11角秒),89.35%(4.28角秒),10.80%(0.77角秒),模拟不同的GPS信号中断条件,得到消噪补偿后的INS导航解在N、E、D方向上的定位精度上分别提高了51.72%(0.060m),47.83%(0.044m),70.18%(0.193m).