题目：高空长航时无人机组合导航技术研究

本论文以高空长航时无人机的具体需要为背景，以高精度自主导航系统为核心，重点研究联邦滤波算法、组合导航系统的故障检测和隔离算法，提出SINS/GPS/CNS组合导航系统的总体设计方案，对联邦滤波的信息分配原则、重构及滤波收敛等问题提出解决方案。最后通过对系统的数字仿真分析，来验证长时间、远距离应用背景下组合导航系统的精度和可靠性。主要工作包括一下几个部分：1．研究了捷联惯导系统的工作原理、基本算法以及惯性器件的误差模型，编写了捷联惯导仿真算法。仿真实验分为加入惯性器件误差与未加惯性器件误差两种情况，对比仿真结果，表明惯性导航系统误差随时间累计而增大，导航精度远不能满足无人机长时间飞行的要求。2. 研究分析了联邦卡尔曼滤波器的算法和结构特点，提出了一种SINS/GPS/CNS组合导航系统的滤波方案，该方案既保证了容错能力，又兼顾到了导航精度。3. 对SINS/GPS/CNS惯性组合导航系统的各分系统、子滤波器及主滤波器进行了数学建模，并做了仿真研究和分析，结果表明采用联邦滤波的确是提高导航精度的有效途径。4. 讨论了系统级故障检测和隔离技术，对SINS/GPS/CNS组合导航系统的容错性设计给出了具体解决方案。仿真结果表明，该方案可有效地对系统故障进行检测、隔离，并对系统进行重构。