$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,?<4>,<5>,<6>,<7>*hh <1> GSV语句的总数 <2> 本句GSV的编号 <3> 可见卫星的总数（00~12，前面的0也将被传输） <4> PRN 码（伪随机噪声码）（01~32，前面的0也将被传输） <5> 卫星仰角（00~90度，前面的0也将被传输） <6> 卫星方位角（000~359 度，前面的 0 也将被传输） <7> 信噪比（00~99dB，没有跟踪到卫星时为空，前面的 0 也将被传输） 注：<4>,<5>,<6>,<7>信息将按照每颗卫星进行循环显示，每条 GSV 语句最多可以显示 4 颗卫星的信息。其他卫星信息将在下一序列的 NMEA0183 语句中输出。 （2） GPRMC：接收机配置信息（PGRMC）

$PGRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>*hh <1> <2> <3> 定位模式，A=自动，2=仅为 2D 定位（必须提供高度数值），3=仅为 3D 定位 相对于平均海平面的海拔高度（-1500.0~18000.0 米） 坐标系统索引。如果使用自定义坐标系统，下面从<4>到<8>的字段就必须包含有效的数值。 <4> <5> <6> <7> <8> <9> 自定义坐标系，半长轴，6360000.000~6380000.000 米（分辨率 0.001 米） 自定义坐标系，扁率倒数，285.0~310.0（分辨率 10-9） 自定义坐标系，DX，-5000.0~5000.0 米（分辨率 1 米） 自定义坐标系，DY，-5000.0~5000.0 米（分辨率 1 米） 自定义坐标系，DZ，-5000.0~5000.0 米（分辨率 1 米） 差分模式，A=自动，D=仅为差分（对于 GPS15，此区域没有使用） <10> NMEA 0183 的波特率，1=1200，2=2400，3=4800，4=9600，5=19200，6=300，7=600，8=38400（对于 GPS15，此区域没有使用） <11> 速度滤波器，0=不滤波，1=自动，2~255=滤波时间常数（单位为秒） <12> 秒脉冲 PPS 模式，1=无秒脉冲输出，2=1Hz（对于 GPS15，此区域没有使用） <13> 秒脉冲长度，0~48=（n+1）×20ms（对于 GPS15，此区域没有使用） <14> 递推时间，1~30 秒 （3） GPGGA：Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息 $GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh <1> <2> <3> <4> <5> UTC 时间，hhmmss（时分秒）格式 纬度 ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输） 纬度半球 N（北半球）或 S（南半球） 经度 dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输） 经度半球E（东经）或W（西经） <6> <7> <8> <9> GPS 状态：0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，6=正在估算 正在使用解算位置的卫星数量（00~12），（前面的0也将被传输） HDOP 水平精度因子（0.5~99.9） 海拔高度（-9999.9~99999.9） <10> 地球椭球面相对大地水准面的高度 <11> 差分时间（从最近一次接收到差分信号开始的秒数，如果不是差分定位将为空） <12> 差分站ID号 0000~1023（前面的0也将被传输，如果不是差分定位将为空） （4） GPGSA：GPS DOP and Active Satellites（GSA）当前卫星信息

$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>*hh <1> <2> <3> 模式，M=手动，A=自动 定位类型，1=没有定位，2=2D 定位，3=3D 定位 PRN 码（伪随机噪声码），正在用于解算位置的卫星号（01~32，前面的0也将被传输）。 <4> <5> <6> PDOP 位置精度因子（0.5~99.9） HDOP 水平精度因子（0.5~99.9） VDOP 垂直精度因子（0.5~99.9） 3.2.3速度、位置信息的提取

利用GPS25LVS模块，在户外采集了大约40分钟的静止的导航数据，将电脑和GPS25LVS模块相连，波特率为4800。异步串行数据输入。RS-232 电平，最大输入电压范围为-25

异步串行数据输出。RS-232 电平，提供NMEA 0183 版本2.0 的数据。 利用如下程序提取GPS的位置和速度：

fuction [posiG,veloG]=gps(t);

fid=fopen('D:\\综合设计\%ungelivable.dat');

tline='test';

if ~ischar(tline) %如果读到某行不是字符串 则说明数据结束 误差图形绘制结束 la=0; lo=0; end

while(1)

if strncmp('$GPRMC',tline,6);

la=str2double(tline(17:25)); lo=str2double(tline(29:38)); posiG=lalotoposi(la,lo); %调用函数，将经纬度转换为米制位置信息

veloe=-str2double(tline(42:46))*sin(str2double(tline(48:52)))*1852/60; %节转换成米/秒

velon=str2double(tline(42:46))*cos(str2double(tline(48:52)))*1852/60;

veloG=[veloe;velon;0]; if(k==t)

k=k+1; break; else

continue; end end

end

所提取的数据将用来进行卡尔曼滤波，以对惯性导航的信息进行修正。

3.3、组合导航结果分析

3.3.1陀螺、加表和GPS的数据来源

由上述IMU数据处理及补偿模型，编写M文件，创建函数readIMU读取并处理相关数据，并将处理完的数据储存于文件imu.dat中；至于GPS的数据来源，则是由函数readGPS完成,主要是读取数据文件sensor.dat中的数据后筛选出经度、纬度和高度三个数据，处理后存放于一个位置矩阵中返回。

3.3.2捷联误差解算流程

a.速度误差方程

速度误差方程可由比力方程求微分得到:

式中，

是姿态误差角引起的与比力的耦合误差；

是导航参数误差引起的错误的牵连加速度； 是导航参数误差引起的错误的哥氏加速度；

是由于高度误差而引入的重力加速度计算误差； 是加速度计零位测最误差。 定义速度矢量为: 则展开后，误差方程为:

b.位置误差方程

可由经纬度方程直接求导得到:

c.数学平台误差方程

数学平台误差方程可由四元数方法得到:

式中，

由于计算误差引起的姿态角误差;

由于姿态误差角本身引起的交叉祸合误差

陀螺漂移误差。 直接对

，

求微分即可得到

，

的表达式。定义

数学平台的误差姿态角矢量:

展开后，得数学平台误差方程: