在组合导航系统中,误差直接影响着系统的性能。因此,研究组合导航的误差处理问题显得尤为重要。本文针对俄罗斯的一种组合导航系统,进行了有关研究。该系统由全球导航卫星系统(GNSS)和环形激光陀螺式捷联惯导系统(SINS)组成,在技术上与我国的导航系统有很大不同。本文针对该导航系统做了以下研究工作: (1) 提出一种新的GNSS误差总公式。在研究中发现,由于GNSS系统本身参数和结构改变,加上坐标变换的问题,使得误差来源发生变化,导致原有误差公式不再适用。通过分析,文中给出了与传统GNSS误差总公式有所不同的新公式。 (2) 研究了弹簧现象。由于环形激光陀螺的特殊性,SINS会在一定条件下产生弹簧现象。本文通过分析,找到它的成因,推导出近似数学模型,发现它通过圆锥运动、动不平衡、机械结构变化和特定频带下以大加速度震动冲击的方式危害系统,使系统误差随时间急剧增大。本文利用近似数学模型,进行了仿真,证实它的危害机理和方式,并在此基础上找到解决方法。通过仿真证实该方法是可行和有效的。 (3) 提出用舒拉摆来判断SINS的性能的方法。由经典理论可知,舒拉振荡的初始相位与起始振荡时刻的惯性系统输出误差有关。本文研究表明,在一定精度条件下,可以利用每次惯性导航时舒拉振荡的初始相位来判断SINS的性能是否已经充分发挥了作用。 (4) 论文提出了一种新算法——快速联邦滤波算法。该算法在子滤波器内采用分布式组合、外积算法和序贯处理,在主滤波器内使用与原联邦滤波主滤波器大致相同的滤波算法。通过数学论证,本文为新算法引进了广义逆、变信息分配系数等新的数学方法。为计算简便,给出用Neumann展式求广义逆的方法,并为Neumann展式推导出一个强化收敛条件。作为对比,文中对快速Kalman滤波算法、快速联邦滤波算法和传统联邦滤波算法进行了仿真。仿真证明新算法既有较快的运算速度,又具有信息融合能力强和不会出现系统崩溃的优点。这些研究表明快速联邦滤波算法是有效的。