题目：多卫星导航系统的组合导航技术研究

随着我国新一代空中管理系统的发展，卫星导航系统在民航应用中发挥着越来越重要的作用。不远的将来，将出现GPS、Galileo、GLONASS以及中国的COMPASS四大系统并存的格局；而单一系统（GPS）存在定位精度不足、完好性较差等缺点，在民航领域的应用一直受到诸多限制，没有得到深入发展。因此研究多卫星导航系统的组合技术对此类系统在民航中的深入应用意义重大，是提高民航导航性能、保证飞行安全的重要一步。 本文首先基于GPS定位原理得到GPS/Galileo/GLONASS/COMPASS组合系统定位方程，并介绍了组合系统性能验证方法，建立系统仿真环境，通过拟合与内插的方法得到采样间隔较小的用户轨迹，解决了因采样间隔较大而导致kalman滤波器发散的问题。 针对组合系统可见星数目增加导致导航定位运算量成倍增长的问题，提出了一种基于定位精度的快速选星算法。它只涉及可见星仰角和方位角的判断、筛选，确定排除星的分布规律，实现间接选星。仿真结果表明，在选取全部可见星70%时，采用加权最小二乘法进行定位解算能减少49.9%的计算量，此快速选星算法克服了传统选星算法计算量大的不足，提高了导航定位的实时性。 基于飞机的运动特点，对组合系统的自适应kalman滤波器进行了设计，并在“当前”统计模型的基础上提出一种自适应kalman滤波算法，与常规kalman滤波相比，该自适应kalman滤波算法对用户状态能更好地进行估计，且能有效压制滤波噪声误差。仿真结果表明，水平定位精度相对提高21.7%，x、y、z方向速度估计误差相对降低19.1%，32.85%，36.2%，x、y、z方向加速度估计误差相对降低46.3%，81.18%，84.28%，可见kalman滤波器性能大大提高。 最后在实际飞行航路上验证了组合导航的定位精度、可用性、完好性等导航性能，仿真结果表明，GPS单系统不能满足ICAO各个阶段的定位精度、完好性等要求，而GPS/Galileo/GLONASS/COMPASS组合系统能弥补单系统水平定位精度不够的缺点，可用性、完好性等性能相对单系统有很大提高，能满足ICAO各个阶段的要求；但垂直定位精度只能满足Cat.I之前阶段的要求。