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导航系统由于工作环境比较恶劣，受到各种外界的干扰，而器件本身也存在误差，使得其精度受到严重影响。为提高导航精度，必须采用干扰抑制技术来降低干扰对导航系统的影响。另外由于各种噪声产生机理比较复杂，统计特性很难获得，而且导航误差传播模型也难以精确建模，所以对鲁棒控制和鲁棒滤波的研究就具有十分重要的现实意义。
在复杂的有色噪声影响下，很难用单一的性能指标衡量对干扰的抑制效果。因此，为实施有效的控制或滤波来抑制干扰，有必要采用多种性能量测。从而对多目标控制和多目标滤波的研究具有十分迫切的现实需求。
有鉴于此，本文对惯性/GPS组合导航系统的鲁棒多目标控制和鲁棒多目标滤波问题进行了研究，内容涉及<,2>控制、H<,∞>控制、保性能控制、线性变参数控制和极点配置等，具体进行了以下几方面的工作。
针对捷联惯导导航误差状态方程中变化的参数可在线量测的特点，在将捷联惯导误差状态方程转化为线性分式型描述的基础上，基于线性矩阵不等式提出了SINS/GPS组合导航系统线性变参数H<,2>/H<,∞>滤波器的一种凸优化设计方法。使得组合导航系统的混合H<,2>/H<,∞>性能问题、稳定性问题、快速性问题能够同时得到满足。分别针对中等精度捷联惯导/GPS组合导航系统和MIMU/GPS组合导航系统进行了仿真，验证了方法的有效性。
研究了一类MIMU/GPS组合导航系统的多目标控制问题。通过将组合导航系统误差状态方程转化为多胞型描述，基于线性矩阵不等式将组合导航系统鲁棒混合H<,2>/H<,∞>/保性能控制器存在条件转化为凸优化问题进行求解。针对MIMU/GPS组合导航系统进行了仿真，并将多目标控制的仿真结果与H<,∞>滤波和Kalman滤波结果进行了比较，验证了方法的有效性。
研究了一类INS/CNS/GPS组合导航系统的鲁棒双H<,2>/H<,∞>多目标组合方法。通过内、外系统的实现满足了整体系统的高可靠性和高精度要求，基于线性矩阵不等式给出其凸优化设计方法。仿真比较了该方法与H<,∞>滤波和Kalman滤波的导航精度以及GPS系统故障对它们分别的影响，验证了方法的有效性。
为配合理论研究，使用Matlab/Simulink开发了组合导航系统的相关仿真器。