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基于GPS/DR紧组合导航系统的RAIM技术研究

赵琳  黄攀  李亮  刘金山  杨轶伟  
【摘要】:本文提出基于全球定位系统GPS和低成本惯性器件DR的紧组合导航算法并对导航过程进行改进的接收机自主完好性监测。在观测量域实现GPS和DR原始观测量的信息融合,基于Singer模型实现GPS和DR的紧组合导航算法。为满足用户对导航系统可靠性的需求,提出了基于卡尔曼新息方差法的接收机自主完好性监测算法,旨在实时监测导航过程中可能出现的危险信号故障。通过实地跑车实验收集数据,验证了GPS/DR紧组合导航算法的有效性,并对RAIM算法进行了验证。结果表明,GPS/DR紧组合导航算法相比单独使用GPS导航,能够提高56%的导航精度(CEP95)。同时,RAIM应用于紧组合导航算法,不仅能够监测GPS可能出现的信号故障,同时监测了DR的输出信息,增强了GPS/DR紧组合导航系统的容错性和可靠性。通过对实际数据的仿真分析,其导航精度能够达到ICAO对民用航空进近终端CATI对导航精度的要求,完好性精度及告警门限指标能够达到终端区域指标要求,该指标能够满足陆地车辆导航系统在平面区域内的导航性能要求。

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