Kalman立滤波方程组SINS/GPS组合导航系统仿真(5)
(5)组合导航系统。组合导航技术是指使用两种或两种以上的不同导航系统(或设备)对同一信息源作测量，利用不同导航设备性能上的互补特性，从这些测量值的比较值中提取各系统的误差并校正之，以提高整个导航系统性能的方法和手段。采用组合导航的导航设备和系统称为组合导航系统，它综合两种或两种以上的不同类型的导航传感器信息，使它们优势互补，以获得比单独使用任一系统时更高的导航性能。现在组合导航系统以其低成本、高性能的突出优点越来越受到各类用户的青睐。
1.3.3 组合导航系统国内外研究现状
自1942年德国在v-2火箭上第一次成功应用了惯性制导技术，1954年惯性导航系统在飞机上试飞成功，直至1958年“舰鱼”号潜艇依靠惯性导航穿过北极在冰下航行21天，惯性导航系统在舰船、飞机、导弹等系统中成功应用，从而开创了惯导时代。GPS系统的第一颗卫星于1978年2月2日发射，至1993年6月26日止有24颗卫星在天空运转，其中工作卫星21颗，备用3颗0 1994年3月28日建成了由9颗Block II卫星和15颗Block II A卫星组成的GPS卫星工作座，1985年11月以前发射的Block 1型试验样星己完成了历史使命。
随着航空航天技术的发展，对导航与制导系统的性能要求越来越高，纯惯导系统己无法满足工程应用的要求，组合导航系统已成为当前重要的导航系统实现方案。由于GPS和INS各自的优缺点和性能的互补性等客观应用的需要，促使二者走向了一起;而计算机技术的迅速发展，有条件提供运算速度高、存贮量大的机载计算机，造就为组合系统的发展创造了一个很好的技术条件;现代控制理论的成就，特别是最优估计理论的数据处理方法，为组合系统提供了理论基础。GPS/INS组合系统产生并发展，就成为必然了。
20世纪80年代开始，美、英、法等目的军方和一些民用部门开始对组合系统GPS/INS表示出兴趣。一些主要的惯导制造厂家，纷纷投入力量研制GPS/INS组合导航系统;一些无线电设备制造公司，也与惯导生产厂家合作，向这种组合系统提供GPS接收机。最早采用GPS/INS组合制导技术的机载精确制导武器，是美国海军的舰载攻击机A-7E装备使用的“斯拉姆”(SLAM ) AGM-84E空舰导弹。该弹采用GPS/INS组合制导为中段制导，红外成像加视频数据链遥控为末段制导，在1991年初爆发的海湾战争中，以其很高的命中精度取得引人注目的战绩。海湾战争之后该弹的改进型—增敏斯拉姆”( SLAM-ER ) AGM-84H和“大斯拉姆”( Grand SLAM)空舰导弹，中段制导均采用GPS/INS组合制导。
目前已经采用GPS/INS组合制导技术的新一代机载精确制导空地武器有:美国的AGM-86C空射巡航导弹、AGM-130空地导弹、AGM-142空地导弹、CBU-97/B传感器引爆(SFW)子母炸弹和GBU-29/31“杰达姆”(JDAM)制导炸弹。“杰达姆”由B-2A隐身战略轰炸机携带，首次大量用于1999年3月24日至6月10日对南联盟持续78天的狂轰滥炸中，并于5月s日野蛮轰炸我驻南使馆。计划加装该组合制导的机载精确制导武器有:AGM-154“杰索伍”C JSOW)联合防区外发射武器、“贾斯姆”(JASSM)联合防区外空地导弹和“杰达姆”(JDAM)第2, 3阶段制导炸弹等。
我国从70年代末80年代初开始研究组合导航技术，研究起步较晚。“北斗一号”卫星导航系统是80年代提出的“双星快速定位系统”的发展计划。“北斗一号”卫星定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种全天候、区域性的卫星定位系统。2003年5月25日零时34分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功地将第三颗“北斗一号”导航定位卫星送入太空。2006年6月1日，我国自主研发的“北斗运营服务平台”正式开通，这标志着我国已经拥有了完全自主的卫星导航系统，北斗导航定位系统的大规模应用进入了实质性阶段。它与前两颗“北斗一号”工作星组成了完整的卫星导航定位系统，确保全天候、全天时提供卫星导航信息。这标志着我国成为继美国全球卫星定位系统(GPS)和前苏联的全球导航卫星系统CGLONASS)后，在世界上第三个建立了完善的卫星导航系统的国家，该系统的建立对我国国民国防和经济建设将起到积极作用。随着第二颗(北斗二号)北斗导航卫星发射成功，中国自主研制的北斗卫星导航系统进入了组网高峰期，预计在2020年左右形成覆盖全球的卫星导航定位系统。系统的主要功能是:
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