3。3 软件总体设计 12

3。4 软件各模块设计及其功能需求分析 13

3。5 系统的设计流程 25

4 软件实时测试 29

结 论 32

致 谢 33

参 考 文 献 33

本科毕业设计说明书 第 1 页

1  绪论

1。1   SINS/GNSS 组合导航技术的发展

全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，简称 GNSS）是所有在轨的处于 工作运行状态的卫星导航定位系统的总称[1]。在全球范围内，它能够为不限量的用户提供准 确的时间信息，还可为其提供实时、连续、全天候、高精度的导航参数，并实现三维定位。 全球已建或者正在规划的 GNSS 主要包括美国的 GPS（Global Positioning System）、中 国的北斗卫星导航系统、俄罗斯的 GLONASS、欧洲的 Galileo 以及相关的增强系统[2]。但目论文网

前，仅有美国的 GPS 可完全投入使用。 基于多普勒频移的子午卫星系统是全球第一个成功运行的卫星导航系统[3]。但它的定位

时间较长、精度较低，且仅能提供目标的二维定位。在它之后，美国开发出 GPS 全球卫星定 位系统，这是迄今为止全球导航技术最成熟、应用最为广泛的卫星定位系统[4]。目前，我国 绝大多数的用户都在使用 GPS 系统，但 GPS 对用户会产生权限的限制，美国随时可以无条 件关闭该系统在特定区域的服务。因此，过度依赖于 GPS 系统，极易导致军事上受制于人的 境地。再加上卫星导航系这个模块对军事和民用领域都有着重大的战略意义和光明的应用前 景，建立属于自己的卫星导航系统、不被他人抓住短处无疑是最佳举措，因此，我国的北斗 卫星导航系统便是在这样的环境下被研发出来。

但是，任何导航系统都存在着自身固有的缺点。GNSS 的缺点主要在于其较大的轨道半 径会被导航型的发射功率所限制，使得到达地面的卫星信号相当微弱，易收到电磁波的干扰， 进而使得接收机不能正常工作，在高动态下可能出现丢星失锁的情况。考虑到这种情况的出 现，近年来，随着导航技术的不断发展，结合了 GNSS 与惯性导航系统（Inertial Navigation System，简称 INS）的组合导航逐渐成为一种理想的导航系统[5]。

INS 是一种仅仅只凭借自身敏感器件就能来完成导航目的的导航系统。它既不依赖外界 信息，也不向外界辐射能力，因此，它的最大优点是不受外界干扰，并可自主得到载体的位 置信息、速度信息等多种信息。

依照载体上安装的惯性测量装置方式的不同，INS 可分为平台式惯导系统（Gimbaled Inertial Navigation System， 简称 GINS） 和捷联式惯导系统（ Strapdown Inertial Navigation System，简称 SINS）两种。其中，相较平台式而言，捷联式惯导系统要更占优势：SINS 能 提供更多导航信息，有着更强的参与组合导航的能力；能使系统的重量、体积以及成本大幅 度降低；SINS 的惯性仪表更易进行更换与维护。因此，SINS 正在逐步超越 GINS，成为应用

广泛的导航系统。据报道称，在 1984 年前，美国军用 INS 系统全都为 GINS；而到 1989 年， 已有一半改用为 SINS。自 1994 年以来，SINS 已占据其 90%的市场。与此同时，欧洲各公司 的主打产品也是 SINS。文献综述