陆用惯导系统误差状态反馈补偿方法设计

针对陆用INS／GPS组合导航系统，采用现代控制理论和线性系统理论来分析、设计稳定的组合导航系统误差状态反馈补偿方法。在此基础上，进一步分析了系统的可观性。所得到的分析结论可作为组合导航系统设计的参考。  

石英挠性加速度计组件精密温控系统热分析

在捷联惯性导航系统中石英挠性加速度计是其核心器件，加速度计的温度 特性直接影响其测量精度。在高精度的惯性系统中，需要对加速度计组件进行精度优于 0.05℃的温度控制。为了研究加速度计组件精密温控系统，利用有限元分析软件ANSYS 建立石英挠性加速度计组件温控系统的有限元模型，仿真计算其有限元模型的温度场。 首先根据组件的结构特性建立了其有限元模型，介绍了热分析中求解条件的确定方法。 通过仿真得到温控系统的温度场模型，根据温度场模型计算温度梯度并且确定系统的测 温点、控制方式，最后利用加速度计输出数据验证分析结果的正确性。研究结果可以为 加速度计组件精密温度控制系统中的测温点选取、控制方式确定以及捷联惯导系统中温 度补偿、温度控制与热优化提供参考依据。  

基于精密单点定位的航空重力仪运动加速度估计

本文针对航空重力测量中利用单基准站差分GNSS方法估计载体加速度的局限性，提出了两种基于PPP的载体加速度高精度估计方法—位置差分法和相位差分法。在详细推导了两种估计方法解算方程的基础上，研究总结了方法各自的特点与优势，最后通过实验分析了卫星导航误差源对两种方法的影响。实验研究表明，相位差分法在抑制低阶误差方面更具优势；-2~+2周的整周模糊度解算偏差对位置差分法的加速度估计结果在滤波后产生近10mGal的影响；在数据采样间隔为1s时，1周的周跳对相位差分法的加速度估计结果产生数千mGal的误差。研究结果能为航空重力测量中利用PPP高精度估计重力仪加速度提供一定的理论指导，尤其对难以建站的测区的重力测量具有重大意义。  

基于单轴旋转调制的重力梯度全张量测量方法研究

建立正确合理的重力梯度测量模型对于实现重力梯度测量具有重要作用。本文从动力学基本原理和牛顿第二定律出发，推导了加速度计敏感轴分别沿转盘切线方向和转盘转轴方向安装时，加速度计的输出与重力梯度张量间的关系式，式中的各项均具有对应的物理含义，可通过直接测量或计算得到。本文还利用仿真模型对新的重力梯度全张量的测量方式的可行性进行了分析，结果表明，利用新的测量方式计算得到的“伪测量值”与理论计算值间的误差小于1E，证明该测量方式是可行的。最后，论文讨论了这种新测量方式在实际应用中可能出现的问题及解决方案。  

MIMU/GPS/磁强计组合导航系统序贯抗差自适应滤波器设计

将磁强计应用于INS/GPS组合导航系统中，其提供的航向角信息可以有效抑制惯导系统的误差积累并提高航向角的可观测性，但磁强计应用中一个突出的问题在于，除了罗差之外，它仍然容易受到环境中各种异常磁场的干扰。为解决这一问题，本文采用残差检验对磁场干扰进行检测，然后提出一种基于序贯处理的抗差自适应滤波算法，对实现对滤波结果的修正。基于跑车实验的离线数据分析表明，该滤波算法能有效抑制磁场干扰的影响，且具有较好的敏感性和鲁棒性。  

序贯结构的Sage-Husa自适应滤波及其应用

在分析已有的Sage-Husa自适应滤波算法的基础上，本文首先推导了两种量测噪声自适应估计方法的等价性。为充分利用组合系统中已知的部分量测噪声参数，提高滤波稳定性和精度，研究了基于序贯结构的Sage-Husa自适应滤波算法；当组合系统测量噪声参数均为已知时，为降低算法复杂度，提高Sage-Husa自适应滤波的鲁棒性，加入协方差匹配的方法对序贯结构的Sage-Husa自适应滤波算法进行改进；通过在序贯结构下采用相应的信息融合策略，充分利用组合系统的输出信息。将两种算法分别应用于MIMU/GPS/磁强计组合系统中，基于跑车实验的离线数据分析表明，第一种滤波算法的滤波稳定性较标准自适应算法在滤波稳定性上有明显提高；第二种改进的滤波算法既降低了算法复杂度，又提高了抗野值效果，有效保持了组合系统在干扰状态下的导航精度。  

基于状态转换的双天线定向软件的设计与验证

在高动态的导航定位定向的应用中，经常会遇到观测环境比较恶劣的情况。针对这种情况，本文详细分析了在不同的变星情况下模糊度空间的传递过程，并以此为基础设计了一种基于状态转换的双天线定向软件。用户可以时刻了解系统的运行状态，便于用户进行其他实时操作。通过理论推导和实测仿真数据分析表明，该软件能很好地适用于卫星频繁遮挡的情况，且实验效果良好，长度为3m的基线其航向角精度优于0.1°，俯仰角精度优于0.2°，具有一定的实用价值。  

改进谢别德插值方法在地磁图构建中的应用

构建地磁图是地磁/惯性组合导航研究的一项重要内容，为了提高地磁导航中地磁基准图的精度，本文分析研究了改进谢别德插值算法，简要概述了数字地磁图的构建原则，并将改进谢别德插值算法应用到地磁图构建中。通过实验验证，发现该方法与距离加权反比插值算法、克里格插值算法相比，具有较好的插值效果。由此，初步判定改进谢别德插值算法在地磁图构建中有较好的应用前景。  

改进的ICCP地磁匹配算法

本文在分析等值线约束迭代最近点(ICCP)匹配算法基本原理的基础上，针对ICCP算法在非刚性变换情形下，就难以取得理想匹配效果的情况，提出了改进的ICCP算法。该算法首先用ICCP匹配算法修正初始位置误差和航向误差，然后采用逐点匹配，再迭代该过程的方法，逐点修正位置误差。仿真实验表明，改进的ICCP算法能够实现准确定位，定位精度在一个网格精度以内。  

激光陀螺惯性导航系统旋转技术综述

旋转技术能够有效调制激光陀螺和加速度计的误差，提高惯性导航系统的精度。首先基于惯性测量单元的误差模型，分析了旋转技术的基本原理。然后对旋转技术的旋转方案、最优转动速率、旋转机构误差对系统精度的影响、载体角运动对旋转效果的影响、采用旋转技术的惯导解算、采用旋转技术的初始对准与测漂等进行了综述，探讨了我国研究旋转技术的重点研究方向，为开展我国旋转式光学陀螺惯导系统的研究提供了一定参考。