全球定位系统(Global Positioning System,GPS)是由美国研发的目前使用最为广泛的卫星导航系统,被广泛应用于军事和民用的各个领域,特别是车载轨迹跟踪领域。然而由于电磁环境的日益复杂,以及城市密集建筑等因素影响,导致接收到的GPS信号会受到影响,甚至不能获取GPS信号,使得用户从GPS信号解析出的定位信息不准确,甚至无法提供定位信息。因此对GPS信号与信息有效性进行评估,并研究GPS无法为车辆提供有效定位信息时的车载轨迹跟踪算法具有重要意义。对GPS信号和信息的性能评估,旨在探讨GPS信号的抗干扰能力和受到干扰时的信息可用性。本文主要根据GPS接收机跟踪环的工作特点对GPS信号的抗干扰性能进行研究,提出了基于跟踪门限的GPS信号抗干扰门限干信比和抗干扰系数的抗干扰性能指标,并分析不同电磁干扰和调制体系下的抗干扰系数对抗干扰门限的影响。由于GPS信号的抗干扰指标仅能反应接收机能够正常工作下的抗干扰能力,并没有考虑受到干扰影响时,从GPS信号中解析出的定位信息是否满足定位需求,为了判断电磁干扰下GPS接收机信息是否可用,本文提出了基于修正误差平方和的信息可用性检测指标,用修正后的误差平方和判断GPS信息的可用性,并通过仿真对GPS信号的抗干扰能力及信息可用性检测进行验证。实现在电磁干扰以及建筑物遮挡情况下的稳定车载轨迹跟踪,关键在于解决GPS无法为车辆提供有效定位信息时的实时定位。微惯性测量单元(Miniature Inertial Measurement Unit,MIMU)体积小成本低,且能够独立自主的完成定位任务,可以作为GPS失效时车辆的备用定位系统,但低成本的MIMU的陀螺仪测量误差大,会引起定位误差发散。为了解决此问题,本文提出基于陀螺测量误差预测的定位误差抑制算法,该算法在GPS有效阶段,利用GPS提供的信息对陀螺测量误差进行估计,同时利用人工神经网络学习陀螺测量误差的变化规律,建立陀螺测量误差模型,在GPS失效阶段,利用陀螺测量误差模型对陀螺测量误差进行预测,对陀螺测量误差进行补偿,抑制定位误差。通过仿真对算法进行验证,并利用荷兰Xsens公司的MTi-G系统进行车载试验。仿真和试验结果表明,本文提出的基于陀螺测量误差预测的轨迹跟踪算法能够对GPS失效下的定位误差进行有效抑制。本文通过对GPS信号的抗干扰能力的评估和接收机信息可用性的判断实现对GPS的性能评估,并实现了在GPS失效状态下陆地车辆的稳定轨迹跟踪,具有一定的理论基础和实际应用意义。