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捷联惯性导航系统(Strap-down Inertial Navigation System,SINS)是一种自主式的导航系统，它不和外界发生任何的信息交换，并且能同时给出载体的位置、速度和姿态信息,而且还具有短期精度高、数据更新率高及抗干扰能力强等优点。但是，SINS的导航误差会随时间的增长而迅速积累，故其在长时间独立工作时会有较大的导航误差。全球定位导航系统(Global Positioning System,GPS)是依赖于GPS卫星向外界发射的无线电导航信号工作的，它可以全天时地提供高精度的导航定位信息。但是无线电信号很容易受外界的干扰(如障碍物的遮挡)而引起定位中断，尤其是在导弹的高马赫数、大机动的运动状态下，导弹的运动应力会对GPS接收机跟踪环路产生较大的影响，很可能会引起接收机的跟踪环失锁进而造成GPS接收机捕捉不到卫星的情况。GPS/SINS组合导航系统则能够充分发挥各子系统的优势，弥补各自的不足，具有高连续性、高可靠性和高精度的导航性能。本文以GPS/SINS组合导航系统为研究对象，重点对自寻的导弹制导控制系统中GPS/SINS的组合导航方法进行了研究和仿真分析。论文首先阐述了课题研究的背景及意义，GPS/SINS组合导航系统在国内外的发展现状；在明确了GPS/SINS组合导航系统用到的坐标系的基础上，分别研究了捷联惯导和GPS的工作原理，分析了捷联惯导和GPS的主要误差来源。然后，系统的分析了GPS/SINS组合导航系统的中的数据融合算法；在捷联惯性导航系统和GPS的误差方程的基础上，详细地推导出了GPS/SINS松组合和紧组合导航系统的数学模型。最后分别采用线性卡尔曼滤波和非线性卡尔曼滤波对GPS/SINS松组合和紧组合导航算法进行了数字仿真，仿真结果表明：GPS/SINS松组合导航系统对捷联惯性导航系统的误差随时间积累有很好地抑制作用；UKF不仅能够作为GPS/SINS紧组合导航系统中的数据融合算法，而且能够提供比EKF更高的导航精度；GPS/SINS紧组合导航系统的导航性能明显高于GPS/SINS松散组合系统的导航性能。