题目：惯性导航与卫星导航紧耦合系统仿真研究

根据高动态和大机动飞行对GPS/INS组合导航系统提出的新要求，在分析现有典型紧耦合组合导航方案的基础上，提出了一种以GPS软件接收机为基础的新型紧耦合导航系统方案。该方案根据应用环境的不同而采用分阶段方法，主要由GPS软件接收机、捷联惯导系统和一些特殊的辅助模块构成，采用Kalman滤波算法完成组合导航系统的信息融合，输出高精度的导航信息。首先，设计了一条高动态大机动飞行轨迹，最大加速度达到15g；然后，建立了一个可提供带有卫星星历和延迟的真实信号的GPS信号模拟器，以其仿真输出的信号作为信号源，建立了一个十二通道GPS软件接收机仿真平台，实现了软件接收机中的快速捕获、跟踪、比特同步、星历解算、伪距的获取和接收机位置等算法仿真，应用了一种高精度码跟踪算法，以提高码跟踪精度，并解决了大数据量跟踪的问题，其定位精度可达25m；最后，搭建了组合导航仿真平台，进行了新型紧耦合方案的仿真计算和系统误差分析，仿真结果表明，在高动态大机动情况下，应用新型紧耦合导航系统的位置误差可控制在10m内，而松散组合系统的误差随时间发散。本文建立了以GPS软件接收机为基础的GPS/INS紧耦合导航仿真平台，与只用原理误差模型仿真GPS的方法相比，仿真结果更真实可信；GPS信号模拟器可提供带有卫星星历和延迟的真实信号；GPS内部采用模块化设计，以便于紧耦合反馈修正信息的馈入。紧耦合仿真结果证明分阶段设计的新型紧耦合组合导航是适用于机动性要求较高的一种切实可行的组合导航方式，可大大提高系统的动态跟踪性能。