| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第9-13页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 GNSS/SINS技术的国内外发展现状 | 第10-11页 |
| 1.2.1 国外发展现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 国内发展现状 | 第11页 |
| 1.3 论文的研究内容与结构安排 | 第11-13页 |
| 2 导航基本原理 | 第13-29页 |
| 2.1 导航系统中常用坐标系 | 第13-15页 |
| 2.1.1 坐标系的定义 | 第13-14页 |
| 2.1.2 坐标系之间的转换 | 第14-15页 |
| 2.2 GNSS理论基础 | 第15-20页 |
| 2.2.1 全球导航卫星系统组成 | 第15-16页 |
| 2.2.2 GPS信号结构 | 第16-18页 |
| 2.2.3 GPS导航原理 | 第18-20页 |
| 2.2.4 卫星信息处理程序设计 | 第20页 |
| 2.3 SINS理论基础 | 第20-25页 |
| 2.3.1 SINS系统结构 | 第20-21页 |
| 2.3.2 姿态解算算法 | 第21-23页 |
| 2.3.3 速度解算算法 | 第23页 |
| 2.3.4 位置解算算法 | 第23-24页 |
| 2.3.5 捷联惯性导航解算程序设计 | 第24-25页 |
| 2.4 GNSS/SINS超紧组合导航系统分析 | 第25-27页 |
| 2.4.1 集中式GNSS/SINS超紧组合导航系统 | 第25-26页 |
| 2.4.2 分布式GNSS/SINS超紧组合导航系统 | 第26页 |
| 2.4.3 不同组合模式特点 | 第26-27页 |
| 2.5 本章小结 | 第27-29页 |
| 3 GNSS/SINS超紧组合导航系统设计 | 第29-47页 |
| 3.1 GNSS误差模型 | 第29-31页 |
| 3.1.1 卫星时钟误差及修正 | 第30页 |
| 3.1.2 卫星星历误差及修正 | 第30页 |
| 3.1.3 电离层延迟误差及修正 | 第30-31页 |
| 3.1.4 对流层延迟误差及修正 | 第31页 |
| 3.1.5 GNSS系统误差建模 | 第31页 |
| 3.2 SINS系统误差模型 | 第31-34页 |
| 3.2.1 惯性器件误差模型 | 第31-32页 |
| 3.2.2 姿态角误差模型 | 第32-33页 |
| 3.2.3 速度误差模型 | 第33-34页 |
| 3.2.4 位置误差模型 | 第34页 |
| 3.3 超紧组合导航系统滤波器设计 | 第34-43页 |
| 3.3.1 系统状态方程 | 第34-35页 |
| 3.3.2 系统观测方程 | 第35-40页 |
| 3.3.3 系统的离散化及卡尔曼滤波实现 | 第40-41页 |
| 3.3.4 超紧组合导航系统时间同步及误差校正 | 第41-43页 |
| 3.4 试验分析 | 第43-45页 |
| 3.5 本章小节 | 第45-47页 |
| 4 基于惯性信息辅助的GNSS接收机技术研究 | 第47-67页 |
| 4.1 基于惯性信息辅助的GNSS信号捕获技术 | 第47-52页 |
| 4.1.1 GNSS信号的三维搜索方式 | 第47-48页 |
| 4.1.2 GNSS信号时域捕获算法 | 第48-49页 |
| 4.1.3 惯性信息辅助GNSS信号捕获算法 | 第49-51页 |
| 4.1.4 试验分析 | 第51-52页 |
| 4.2 基于惯性信息辅助的初始定位技术 | 第52-56页 |
| 4.2.1 GNSS接收机的启动方式 | 第52页 |
| 4.2.2 热启动首次定位分析 | 第52-53页 |
| 4.2.3 SINS辅助GNSS接收机的快速热启动 | 第53-54页 |
| 4.2.4 试验分析 | 第54-56页 |
| 4.3 基于惯性信息辅助的GNSS信号跟踪技术 | 第56-65页 |
| 4.3.1 GNSS接收机跟踪环路结构设计 | 第56-58页 |
| 4.3.2 惯性辅助跟踪环路结构设计 | 第58-60页 |
| 4.3.3 基于IMU辅助的载波跟踪环路数学模型 | 第60-61页 |
| 4.3.4 惯性辅助信息精度对跟踪环路的影响 | 第61-62页 |
| 4.3.5 试验分析 | 第62-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 5 GNSS/SINS超紧组合导航系统软硬件设计 | 第67-87页 |
| 5.1 GNSS/SINS超紧组合导航系统实现方案 | 第67-69页 |
| 5.2 导航系统主要器件选择 | 第69-72页 |
| 5.2.1 射频模块 | 第69-70页 |
| 5.2.2 惯性传感器 | 第70-71页 |
| 5.2.3 DSP芯片选型 | 第71-72页 |
| 5.2.4 FPGA芯片选型 | 第72页 |
| 5.3 射频电路设计 | 第72-75页 |
| 5.3.1 射频前端结构 | 第72-73页 |
| 5.3.2 MAX2769配置方式及电路设计 | 第73-74页 |
| 5.3.3 射频电路测试 | 第74-75页 |
| 5.4 数据处理单元的电路设计 | 第75-80页 |
| 5.4.1 DSP与FPGA的之间的通信 | 第75-76页 |
| 5.4.2 DSP与惯性测量单元的通信 | 第76-77页 |
| 5.4.3 DSP与上位机间的通信 | 第77-80页 |
| 5.5 超紧组合导航系统的软件设计 | 第80-84页 |
| 5.5.1 系统软件的总体设计 | 第80-81页 |
| 5.5.2 DSP软件设计 | 第81页 |
| 5.5.3 FPGA软件设计 | 第81-84页 |
| 5.6 系统初始化 | 第84-86页 |
| 5.6.1 DSP初始化 | 第84页 |
| 5.6.2 系统时钟模块初始化 | 第84-85页 |
| 5.6.3 中断模块初始化 | 第85页 |
| 5.6.4 MAX2769初始化 | 第85-86页 |
| 5.7 本章小结 | 第86-87页 |
| 6 GNSS/SINS超紧组合导航系统试验与分析 | 第87-99页 |
| 6.1 GNSS模块试验 | 第87-90页 |
| 6.2 静态试验 | 第90-93页 |
| 6.3 实际跑车试验 | 第93-97页 |
| 6.4 本章小结 | 第97-99页 |
| 总结 | 第99-101页 |
| 致谢 | 第101-103页 |
| 参考文献 | 第103-106页 |
