题目：GPS/INS紧组合导航系统

由于全球定位系统（GPS）与惯性导航系统（INS）具有很好的相互补偿特性，其二者组合形成的组合导航系统具有精度高、更新率高、抗干扰性强等优点。在GPS信号可用时，GPS/INS组合导航系统通过GPS观测值更新INS的位置和速度输出值，可以抑制位置、速度误差发散，因此GPS/INS组合是一种有效的组合方式。目前，GPS/INS组合导航系统已经广泛应用于各种导航任务中。本论文详细论述了GPS/INS紧组合导航系统基本原理，并通过对四阶段卫星运载火箭（SLV）真实轨迹进行仿真分析，验证了紧组合导航系统的优良特性。紧组合导航系统的设计是以GPS接收机和惯导系统为基础的。由于在开始进行研究时，缺乏GPS接收机和惯导系统的数据，一切工作必须从零开始。首先需要设计轨迹发生器，它能针对给定轨迹计算出IMU的实时数据，通过选择合适的IMU误差模型，可以进行仿真验证惯导算法。然后设计了基于此IMU数据的捷联惯导算法，可以计算出轨迹的运行时间、位置、速度和姿态，该捷联惯导系统将用于与GPS组合。紧组合导航系统要求使用GPS的原始数据——伪距、 伪距、伪距率进行计算，所以必须设计GPS软件接收机得到这些原始数据。本文详细设计了一个GPS软件接收机，并用于组合导航系统进行了验证。最后，本文设计了GPS/INS紧组合导航系统并对应用于四阶段SLV系统的组合导航系统特性进行了分析。