论文摘要：弹载INS/GNSS组合导航评估系统设计

INS/GNSS组合导航系统有效结合了惯性导航与GNSS技术的优点，具有出色的导航性能和成熟的工程实现方式，成为空空导弹弹载导航制导与控制系统的重要组成部分。半实物仿真系统结合了数字仿真技术与实际产品，以模拟产品的真实工作环境，可通过模块化方式快速开发出验证产品功能的测试系统，有效降低开发成本和开发难度，缩短产品研发周期。针对空空导弹弹载组合导航系统进行评估实验的难度大，使用纯仿真实验无法对产品实物及其使用环境进行高精度的模拟，数据可靠性较低，而实弹飞行试验测试难度大、成本高昂。基于半实物仿真平台进行组合导航设备评估可以为弹载INS/GNSS组合导航设备实物提供静止、机动情况下的仿真环境，实时采集导航设备输出，对组合导航性能进行快速验证与评估，在开发难度、开发成本、实验数据可靠性之间取得平衡，是一种理想的弹载INS/GNSS组合导航设备评估系统。

本论文设计了一种基于半实物仿真测试平台的弹载INS/GNSS组合导航评估系统。该半实物仿真测试平台由数据仿真计算机、主控计算机、三轴转台、GNSS信号模拟器构成，基于光纤反射内存网络和NI实时测控系统实现高实时性仿真测试。基于该平台的数据采集功能，本论文设计了传感器数据时间同步算法，以及针对高斯白噪声环境下的卡尔曼滤波INS/GNSS组合导航算法、针对有色噪声环境的H∞滤波INS/GNSS算法，同时在此基础上设计了包括组合导航误差、滤波器可观测性在内的评估方案。通过仿真实验验证了基于卡尔曼滤波的导航误差评估、滤波器可观测性评估两种方案，并对卡尔曼滤波和H∞滤波两种滤波算法进行验证与对比分析，证明了本评估系统的有效性。

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