PSINS工具箱函数介绍——ggnss（ggpsvars+gbdvars+gglovars）

关于工具箱

kfinit是kf的参数初始化函数，用于初始化滤波参数
本文所述的代码需要基于PSINS工具箱，工具箱的讲解：

• PSINS初学指导：https://blog.csdn.net/callmeup/article/details/137087932

工具箱概述

PSINS（Precision Strapdown Inertial Navigation System）是面向高精度惯性导航算法开发的MATLAB工具箱，集成了150+个导航相关函数与20+种典型场景案例。其核心功能涵盖：

• 惯性器件误差建模（陀螺随机游走、加速度计零偏）
• 组合导航算法（GNSS/INS松耦合/紧耦合）
• 初始对准与标定（静态基座对准、行进间对准）
• 轨迹生成与可视化（三维轨迹动画、误差椭圆绘制）

学习路径指南

1. 环境配置

   % 添加工具箱路径
   addpath(genpath('PSINS_toolbox'));
   % 验证安装
   psins_init;
   

2. 入门实践

   • 基础惯性导航解算示例
   • GNSS/INS组合导航案例

3. 开发资源

   资源类型	获取途径
   官方文档	/PSINS/docs 目录下的PDF技术手册
   函数速查表	psins_functionlist.xlsx（含300+函数分类说明）
   测试数据集	\data\marine_navigation.mat（含船舶运动IMU/GNSS实测数据）

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GNSS参数初始化函数 ggnss

函数功能

ggnss 是面向多卫星导航系统仿真的全局参数初始化函数，主要用于为GPS（美国）、北斗（中国）、GLONASS（俄罗斯）三大卫星导航系统创建标准化的仿真参数结构体。该函数通过调用 ggpsvars、gbdvars、gglovars 三个子系统初始化模块，在工作区生成符合国际卫星导航标准的参数集合。

参数体系结构

结构体名称	对应系统	核心参数组成
ggps	GPS系统	载波频率(L1/L2)、星历参数、电离层延迟模型、卫星钟差参数、DOP计算门限
gbd	北斗系统	B1/B2频点参数、GEO/IGSO/MEO卫星特性、时间系统参数、坐标转换矩阵
gglo	GLONASS系统	FDMA频分多址参数、PZ-90坐标系参数、卫星健康状态标识、频偏校正系数
glv	公共参数	光速常量、地球自转角速率、WGS-84椭球参数、仿真步长设置、可见卫星仰角门限

典型应用场景

%% 多系统组合定位仿真初始化
ggnss; % 初始化全局参数
traj = pathtrajgen(glv.dt); % 生成运动轨迹
[eph, iono] = gnss_ephemeris(traj.t(1)); % 获取卫星星历
obs = gnss_obsgen(traj, eph, iono, ggps, gbd, gglo); % 生成观测数据
pos = gnss_pos(obs, glv); % 解算定位结果

系统参数初始化操作指南

执行流程

1. 运行初始化脚本

   >> ggpsvars;  % 初始化GPS参数
   >> gbdvars;   % 初始化北斗参数
   >> gglovars;  % 初始化GLONASS参数
   >> glv = psinsglv; % 加载公共参数
   

2. 参数查看与修改

   >> disp(ggps.freq); % 查看GPS载波频率
   >> ggps.ionoAlpha = [0.1397e-7, -0.7451e-8]; % 修改电离层延迟系数
   

3. 参数持久化存储

   save('gnss_config.mat','ggps','gbd','gglo'); % 保存配置
   load('gnss_config.mat'); % 加载历史配置
   

运行结果解析

• ggps：包含GPS L1C/A码的C/A码周期（1ms）、码速率（1.023Mchip/s）、导航电文结构（HOW/TLM字）等参数
• gbd：定义北斗B1I信号调制方式（QPSK）、GEO卫星轨道特征（定点经度）、RDSS短报文协议字段
• gglo：设置GLONASS FDMA频偏公式中的频道号k与频点间隔（0.5625MHz）
• glv：包含通用大地测量常数（如地球扁率1/298.257223563）、蒙特卡洛仿真次数设置（默认1000次）

函数源码深度解析

代码架构

function ggpsvars
    ggps.freq = [1575.42e6, 1227.60e6];  % L1/L2频点 (MHz)
    ggps.CA_rate = 1.023e6;              % C/A码速率 (chip/s)
    ggps.ionoAlpha = [0.1397e-7, -0.7451e-8]; % Klobuchar alpha参数
    % ... 其余参数约50项
    assignin('base', 'ggps', ggps); 
end

扩展开发建议

1. 多频点支持扩展

   % 添加Galileo系统支持
   function ggalvars
       ggal.freq = [1575.42e6, 1176.45e6, 1278.75e6]; % E1/E5a/E5b
       % ... Galileo特有参数
       assignin('base', 'ggal', ggal);
   end
   

2. 动态参数重载

   function update_glonass_freq(k)
       global gglo;
       gglo.freq = 1602e6 + k*0.5625e6; % 根据频道号k更新频点
   end