申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2021-12-17

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN114252077B

主分类号：G01C21/20

分类号：G01C21/20;G01C21/16;G01S19/47

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2022.04.15#实质审查的生效;2022.03.29#公开

摘要：本发明公开了一种基于联邦滤波器的双GPSSINS的高容错性、高精度的组合导航方法及系统，方法包括，对微型捷联惯性导航系统的导航的解算，建立捷联惯性导航系统与GPS导航系统的状态方程和量测方程，对联邦滤波器的结构和信息分配系数进行设计，设计导航系统出现故障时所采用的容错处理方式。与传统的GPSSINS导航系统相比，本方法的提出提高了传统GPSSINS组合导航系统的精度，并在容错性方面有了很大的提升，增强了系统的健壮性，能够更好的完成导航任务。

主权项：1.一种基于联邦滤波器的双GPSSINS的组合导航方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，基于上一时刻捷联惯性导航系统SINS的载体的位置、速度和姿态角，以及当前SINS采集的比力和角速度进行解算，将SINS中的惯性传感器采集的信息转化成导航系统所需要输出的导航参数，即当前时刻载体的姿态、位置和速度；步骤2，利用步骤1解算出的参数与GPS接收机自身的导航参数，构建每个GPSSINS组合子系统所需的量测量；步骤3，将子系统的状态量和量测量传入子滤波器中，对子系统的状态进行滤波估计；步骤4，根据子系统滤波后的状态量，判断该子系统是否出现故障，并对故障子系统进行隔离；步骤5，将无故障子系统的输出量传入到主滤波器中，进行全局最优融合，输出双GPSSINS组合系统的全局最优估计值；具体过程包括：将无故障的子系统的系统状态的滤波值和状态协方差阵Pi,k传入主滤波器，与SINS状态量的一步预测值和状态协方差的预测值Pm,k|k-1进行最优估计： 式中，为主滤波器输出的全局最优估计值，Pg,k是其对应的协方差矩阵；步骤6，利用全局最优估计值，根据极大似然准则，对故障子系统进行估计、修正，并将全局最优估计值反馈给SINS，对SINS的导航参数进行校正，然后输出校正后的导航参数；该步骤具体对小故障子系统进行估计和修正，该步骤的过程包括：步骤6-1，利用反馈到子系统的全局最优估计值进行一步预测，采用预测值构建子系统的真实残差序列εk： 步骤6-2，计算子系统的残差的协方差Ak为： 步骤6-3，根据极大似然准则，采用当前时刻的前m个时刻，对子系统的量测噪声方差阵Rk进行实时修正： 步骤6-4，将全局最优估计值反馈给SINS系统，对捷联惯导中的误差进行校正，将校正后的导航参数输出，完成导航任务。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京理工大学 基于联邦滤波器的双GPS/SINS的组合导航方法及系统

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