【摘 要】
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自20世纪70年代以来,数据融合已成为导航领域的核心技术之一。本文以INS/GPS组合导航系统为背景,研究了基于INS/GPS的数据融合算法,并设计实现了空间遥测系统通信链路与协议
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自20世纪70年代以来,数据融合已成为导航领域的核心技术之一。本文以INS/GPS组合导航系统为背景,研究了基于INS/GPS的数据融合算法,并设计实现了空间遥测系统通信链路与协议。论文主要工作和成果如下:1.以CCSDS数据链路层的分包遥测空间数据链路协议为标准,设计INS/GPS组合导航系统中遥测数据的源包和传送帧格式,从而提高数据规范性与传输效率。2.针对遥测数据安全、高效传输的要求,设计了Turbo码与CPM调制方式串行级联的遥测通信链路。Turbo码具有卓越的纠错性能;CPM调制体制的功率利用率高、频谱效率高且抗干扰能力强。仿真表明在误比特率为1×10-1的条件下,Turbo-CPM遥测系统相比PCM-CPM遥测系统,提高了2.5dB的信道增益。3.针对数据融合滤波算法中噪声统计特性难以精确估计或测定,导致常规滤波器发散的问题,对联邦滤波的子滤波算法进行了改进。改进算法利用观测新息的统计特性,可同时计算系统噪声协方差和观测噪声协方差,实现对时变噪声统计特性的在线估计,有效抑制了滤波器发散现象。仿真结果表明,改进的联邦滤波器更稳定,适应性更好,定位精度更高。4.设计了一套完整的基于INS/GPS数据融合的遥测系统,该系统包含数据封装、传输、融合处理、误差解算、运动轨迹。利用本文提出的改进联邦滤波算法对空中机动平台进行遥测跟踪测量,验证了该算法的有效性,有一定的工程应用价值。
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