GNSS/INS深组合中辅助信息延迟影响的评估方法

摘要

本发明提出一种GNSS/INS深组合中辅助信息延迟影响的评估方法，包括：步骤1，根据INS辅助跟踪环的原理结构构建拉氏域的INS辅助跟踪环数学模型；步骤2，根据INS辅助跟踪环数学模型，建立INS辅助延迟与环路跟踪误差间的误差传递模型；步骤3，将误差传递模型变换至时域，采用瞬态响应分析法模拟INS辅助跟踪环在动态激励信号下，INS辅助延迟带来的环路跟踪误差的变化。本发明可用于种评估辅助信息延迟误差对INS辅助GNSS跟踪环性能的影响，从而用于指导GNSS/INS深组合系统研制时的实时性设计及跟踪环优化。

主权项

一种GNSS/INS深组合中辅助信息延迟影响的评估方法，其特征是，包括步骤：步骤1，根据INS辅助跟踪环的原理结构，并引入INS辅助延迟，构建拉氏域的INS辅助跟踪环数学模型，所述的INS辅助跟踪环数学模型包括跟踪环数学模型和INS前馈数学模型，INS前馈数学模型输出的多普勒辅助信息通过INS辅助延迟环节汇入跟踪环数学模型，这里INS辅助延迟在拉氏域的数学模型为其中，t₀表示INS辅助信息延迟时间；步骤2，根据INS辅助跟踪环数学模型，建立INS辅助延迟与环路跟踪误差间的误差传递模型，本步骤进一步包括：2.1从INS辅助跟踪环数学模型中分离出INS辅助延迟与环路跟踪误差间的关系结构图，并获得INS辅助延迟与NCO输出信号的函数关系，如下：$\left(\right({\theta }_i\left(s\right)*s*e^{-{\mathrm{st}}_0})+({\theta }_i\left(s\right)-{\theta }_o\left(s\right))K_d{K}_o*F(s\left)\right)*\frac{1}{s}={\theta }_o\left(s\right);$2.2基于INS辅助延迟与NCO输出信号的函数关系，获得INS辅助延迟与环路跟踪误差间的数学关系，即误差传递模型，如下：$\delta \theta \left(s\right)=(1-e^{-{\mathrm{st}}_0}){\theta }_i\left(s\right)(1-H(s\left)\right)=\frac{1-e^{-{\mathrm{st}}_0}}{1+\frac{K_d{K}_{o}F\left(s\right)}{s}}{\theta }_i\left(s\right);$上述，θ_o(s)表示NCO输出信号，θ_i(s)表示跟踪环输入信号，s表示拉氏域，K_d表示鉴别器增益，K_o表示NCO控制增益，F(s)表示环路滤波器的系统函数，表示NCO数学模型；δθ(s)表示环路跟踪误差，H(s)表示跟踪环数学模型的系统函数；步骤3，将误差传递模型变换至时域，采用瞬态响应分析法模拟INS辅助跟踪环在动态激励信号下，INS辅助延迟带来的环路跟踪误差的变化，本步骤进一步包括：3.1采用拉普拉斯反变换将误差传递模型变换至时域，得到INS辅助延迟和环路跟踪误差间的时域数学模型；3.2在动态激励信号下分析时域数学模型，获得与环路跟踪误差相关的参数，记为相关参数；3.3基于时域数学模型，在动态激励信号下，采用瞬态响应分析法模拟环路跟踪误差随相关参数的变化规律，并获得最大环路跟踪误差。