The navigation system includes satellite receiver equipment, inertial navigation system, integrated navigation computer and data acquisition module. The navigation method includes the following steps: a) data acquisition module receives navigation control instructions, inertial data and satellite positioning data with synchronous timestamp through bus, and transmits them. To the integrated navigation computer; b) the integrated navigation computer judges the current motion state by inertial data, and chooses the navigation mode by combining the external navigation control instructions and the validity of satellite data; c) the integrated navigation computer updates the integrated measurement according to the selected navigation mode, and obtains the system state error; d) the data acquisition module outputs the integrated navigation calculation results. \u3002 The advantages of the present invention are that it can improve the accuracy of inertial/satellite integrated navigation and the maintenance ability of satellite positioning disconnection.
【技术实现步骤摘要】
一种基于加计内阻尼的组合导航系统及其导航方法
本专利技术属于卫星导航领域,具体涉及一种基于加计内阻尼的组合导航系统及其导航方法。
技术介绍
惯性导航系统以其自主性高、数据连续性好等优点应用到很多领域,但高精度惯性器件价格高昂,低精度惯性器件导航误差难以满足导航精度要求。随着惯性/卫星组合导航系统技术的发展,低精度惯性导航系统在无人系统领域得到广泛应用。传统惯性/卫星组合导航方法,卫星定位断开的精度、保持能力较差,通过加计内阻尼方法,能够提高惯性/卫星组合精度以及卫星定位断开的保持能力。现有中国专利文件200610040662.7公布了一种基于捷联惯性导航系统的姿态估计和融合的方法,其主要技术方案为:一种基于捷联惯性导航系统的姿态估计和融合的方法,包括:(1)利用六自由度惯性测量组件(简称IMU)中的传感器感应载体运动特性;(2)进行捷联惯性解算;(3)在进行步骤(2)同时利用加速度估计系统的姿态信号;(4)判断姿态估计值的可信度;(5)进行姿态信息融合;(6)输出导航参数;本专利技术的方法具有以下优点:(1)不增加任何硬件成本并且不改变硬件安装结构;(2)具有完全的自主性,不受外界环境的影响,能够全天候工作;(3)能够有效提高系统的导航精度,特别是姿态精度;(4)系统能够为控制显示装置提供每秒钟50次以上的导航信号。其是基于捷联惯性导航系统,虽都解决提高导航精度的问题,但整体方案与本专利技术方案不同。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题,提供一种基于加计内阻尼的组合导航系统及其导航方法,能够提高惯性/卫星组合导航精度以及卫星定位断开的保持能力。为实现 ...
【技术保护点】
1.一种基于加计内阻尼的组合导航系统,其特征在于,包括卫星接收机设备、惯导系统、组合导航计算机及数据采集模块,所述卫星接收机设备输出卫星定位数据以及时间同步信息,所述惯导系统输出惯性导航数据,所述组合导航计算机进行基于加计内阻尼的组合导航计算,所述数据采集模块负责接收导航指令、惯性数据以及卫星定位数据,并发送组合导航结果。
【技术特征摘要】
1.一种基于加计内阻尼的组合导航系统,其特征在于,包括卫星接收机设备、惯导系统、组合导航计算机及数据采集模块,所述卫星接收机设备输出卫星定位数据以及时间同步信息,所述惯导系统输出惯性导航数据,所述组合导航计算机进行基于加计内阻尼的组合导航计算,所述数据采集模块负责接收导航指令、惯性数据以及卫星定位数据,并发送组合导航结果。2.一种采用权利要求1所述的基于加计内阻尼的组合导航系统的组合导航方法,其特征在于,包括以下步骤:a)数据采集模块通过总线接收导航控制指令、惯性数据及卫星定位数据,并输送至组合导航计算机;b)组合导航计算机通过惯性数据判断当前的运动状态,结合外部的导航控制指令及卫星数据有效性,进行导航模式的选择;c)组合导航计算机根据选择的导航模式进行组合量测更新计算,得到系统状态误差;d)数据采集模块输出组合导航计算结果。3.根据权利要求2所述的一种基于加计内阻尼的组合导航方法,其特征在于,所述步骤b)中导航模式的选择方法为:导航控制指令分为自动选择、人工选择两种方式,在自动选择模式下,导航模式的降级顺序为惯性/卫星组合导航、加计内阻尼航姿导航、纯惯性导航;人工选择模式下,控制指令为卫星组合导航和自主导航,控制指令为卫星组合导航时,若卫星定位有效,则进入惯性/卫星组合导航模式;否则,进入纯惯性导航模式;控制指令为自主导航时,若满足运动平稳无大机动条件,则进入加计内阻尼航姿导航模式,否则进入纯惯性导航模式。4.根据权利要求3所述的一种基于加计内阻尼的组合导航方法,其特征在于,所述运动平稳无大机动条件为:其中,为载体线加速度绝对值(1秒滑动平均值);为载体角速率绝对值(1秒滑动平均值)。5.根据权利要求2所述的一种基于加计内阻尼的组合导航方法,其特征在于,所述步骤c)中组合量测更新计算方法为:Pk=APk-1AT+QKk=PkHT(HPkHT+R)-1Pk+=(I-KkH)Pk其中,为惯导系统误差状态,包括:[δφδλδhδveδ...
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