[发明专利]一种高抗干扰性能GPS/SINS组合导航系统及实现方法

摘要

本发明公开了一种高抗干扰性能GPS/SINS组合导航系统及实现方法，属于导航技术领域，系统包括：GPS阵列天线及射频前端、干扰抑制模块、GPS基带处理环节、SINS模块和组合导航单元。方法包括：步骤一：GPS信号接收及射频前端处理；步骤二：大功率电磁干扰检测；步骤三：自适应调节天线波束，滤除大功率干扰信号；步骤四：GPS、SINS导航解算及信息融合；步骤五：获取辅助参数。本发明具有优良的动态跟踪能力和抗干扰性能，能够有效避免大功率干扰信号造成GPS射频前端饱和及阻塞，提高导航系统应对复杂类型干扰环境的鲁棒性能。

主权项

1.一种高抗干扰性能GPS/SINS组合导航系统，其特征在于，包括SINS模块、GPS阵列天线、射频前端、干扰抑制模块、基带处理单元和组合导航单元；SINS模块通过测量载体的角速率和比力，计算出载体的位置、速度和姿态，将载体的位置、速度和姿态传输给组合导航单元；GPS阵列天线接收信号，并将接收信号传输给射频前端；射频前端滤除阵列天线接收信号中的带外干扰，然后进行低噪放大，放大后的信号与射频前端提供的本地载波信号进行混频处理，得到中频接收信号，然后将中频接收信号由模拟类型转换为数字类型，传输给干扰抑制模块；干扰抑制模块首先判断数字中频接收信号中是否存在大功率电磁干扰，如果存在大功率电磁干扰，滤除大功率的电磁干扰，并将干扰抑制后的数字中频接收信号传输给基带处理单元，如果不存在大功率电磁干扰，射频前端输出的数字中频接收信号直接传输给基带处理单元；基带处理单元首先粗略捕获数字中频接收信号的C/A码相位和载波频率，然后对中频接收信号的C/A码相位和载波频率进行精确跟踪，然后将得到的C/A码相位和载波频率转换为伪距ρ_G、伪距率输入到组合导航单元；组合导航单元根据SINS模块提供的载体位置、速度和姿态信息结合卫星星历计算出载体与卫星之间的距离ρ_I和距离率并利用伪距ρ_G、伪距率和距离ρ_I、距离率对SINS、GPS误差状态进行实时估计，SINS误差状态反馈回SINS导模块，进行误差补偿，然后根据校正后的SINS导航参数、卫星星历和GPS接收机钟频误差估计信息计算得到多普勒频率估计值、C/A码相位估计值和GPS信号入射方向估计值，将多普勒频率估计值、C/A码相位估计值和GPS信号入射方向估计值分别提供给基带处理单元及干扰抑制模块。