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高动态环境下的导航是一项十分困难,但又非常关键的技术,在军事中有重要的应用。炮弹出膛、火箭发射、导弹突防以及战斗机飞行等过程中载体都会出现不同程度的高动态,高动态运动带来的巨大多普勒频移以及多普勒频移率使卫星信号跟踪失锁,无法导航定位。本文采用GPS/SINS超紧组合技术来解决高动态环境下的导航定位难题。超紧组合技术采用惯导系统辅助卫星导航系统信号跟踪环路,补偿高动态环境下多普勒频移以及多普勒频移率给卫星信号跟踪带来的影响,保持卫星导航接收机解算的稳定运行:同时,卫星导航接收机通过估计惯导系统的误差并及时进行校止使惯导系统误差收敛。在超紧组合导航系统中,惯导系统利用其1kHz的高频输出校正卫星信号跟踪环路,提高系统整体的高动态性能。区别于松组合、紧组合模式,在超紧组合系统中,选取相关器输出I、Q数据作为卫星信号的观测量,消除了误差相关性给导航解算带来的误差,同时也提高了系统的鲁棒性,在可视卫星数目低于4颗时系统仍可用当前可视卫星与惯导系统进行数据融合。木文首先对现存超紧组合技术进行全面分析、分类总结,指出了各种超紧组合技术的优缺点,以及其各自的适用环境。在此基础之上,设计了适合于高动态环境下的超紧组合系统结构。根据所设计的超紧组合结构特性,选用SUKF非线性滤波算法实现了超紧组合算法中的数据融合。最后分别从软件仿真和半实物仿真平台两种途径验证了算法的正确性和有效性,并分别围绕上述两项工作开发了GPS中频数据模拟软件和GPS射频前端模块。本文的关键技术和创新点包括:(1)采用超紧组合导航技术来解决高动态环境下的导航定位难题;(2)提出了一种新的超紧组合导航技术分类方法,并详细分析了其各自优缺点及适用环境;(3)提出了一种适用于高动态环境下导航定位的超紧组合系统结构;(4)采用SUKF滤波算法实现了超紧组合导航算法的数据融合。