● 摘要
捷联惯导系统（SINS）具有的自主性高、隐蔽性强的优点，但导航误差却随着时间积累，而全球定位系统（GPS）导航误差稳定，不随时间积累，但是易受干扰，且数据输出率低。将两者结合起来能够取长补短，提高导航系统的综合性能。SINS/GPS组合导航系统是现代导航系统的发展方向之一。本文首先介绍了课题研究的目的和意义，国内外的研究现状和本文的主要工作。然后，分析了捷联惯导系统和全球定位系统的工作原理，并对这两种导航系统进行了深入的误差分析。之后对SINS/GPS组合导航系统的组合方案进行了全面的讨论，并建立了状态方程和量测方程，应用卡尔曼滤波技术对组合导航系统进行设计。通过仿真表明，SINS/GPS组合导航系统能够大幅度的提高导航精度。接下来，针对高超声速飞行器的特点，应用基于奇异值分解的系统状态变量可观测度分析方法对系统进行了降维处理，并对不同的时间组合方案进行了精度分析。