基于惯性导航的参数修正方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于导航领域，提供了一种基于惯性导航的参数修正方法和装置。获取惯性器件在惯性导航时采集的惯性数据；基于所述惯性数据，以惯性导航算法计算出导航位置；比较所述导航位置与参考位置，并得到比较结果；根据所述比较结果，对惯性器件的惯性参数进行修正。从而自适应地根据比较结果修正惯性参数，保证惯性导航的导航定位精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导航领域，尤其涉及一种基于惯性导航的参数修正方法和装置。
技术介绍
卫星导航具有全球覆盖、精度可靠等优点，已广泛的应用于汽车导航等各种领域。但对于无法有效接收卫星信号的区域(如城市峡谷、隧道、地下停车场等处)，卫星导航则无能为力。为解决这一问题，可以将卫星导航和惯性传感器(包括陀螺仪、加速度计、里程计等)进行结合，实现连续不间断的组合导航。惯性导航需使用惯性器件，但惯性器件的惯性参数(包括陀螺仪零偏不稳定性方差、加速度计零偏不稳定性方差、陀螺仪随机游走噪声方差和加速度计随机游走噪声方差)会随着时间导致惯性导航定位出的导航位置逐渐发散，从而影响惯性导航的导航定位精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于惯性导航的参数修正方法和装置，以解决现有技术使用惯性器件进行惯性导航时，会因随着时间导致的惯性参数的偏差而影响导航定位精度的问题。第一方面，本专利技术提供一种基于惯性导航的参数修正方法，所述基于惯性导航的参数修正方法包括：获取惯性器件在惯性导航时采集的惯性数据；基于所述惯性数据，以惯性导航算法计算出导航位置；比较所述导航位置与参考位置，并得到比较结果；根据所述比较结果，对惯性器件的惯性参数进行修正，所述惯性参数包括：陀螺仪零偏不稳定性方差、加速度计零偏不稳定性方差、陀螺仪随机游走噪声方差和加速度计随机游走噪声方差。第二方面，本专利技术提供一种基于惯性导航的参数修正装置，所述基于惯性导航的参数修正装置包括：采集单元，用于获取惯性器件在惯性导航时采集的惯性数据；计算单元，用于基于所述惯性数据，以惯性导航算法计算出导航位置；比较单元，用于比较所述导航位置与参考位置，并得到比较结果；修正单元，用于根据所述比较结果，对惯性器件的惯性参数进行修正，所述惯性参数包括：陀螺仪零偏不稳定性方差、加速度计零偏不稳定性方差、陀螺仪随机游走噪声方差和加速度计随机游走噪声方差。本专利技术的有益效果：惯性导航时，实时将惯性导航算法计算的导航位置与参考位置比较并得出比较结果，根据该比较结果调整惯性参数；从而可自适应地根据比较结果修正惯性参数，保证惯性导航的导航定位精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的基于惯性导航的参数修正方法的工作流程图；图2是本专利技术实施例提供的基于惯性导航的参数修正方法的一种优化工作流程图；图3是本专利技术实施例提供的基于惯性导航的参数修正方法的又一种优化工作流程图；图4是本专利技术实施例提供的基于惯性导航的参数修正装置的组成结构；图5是本专利技术实施例提供的基于惯性导航的参数修正装置的一种优化组成结构；图6是本专利技术实施例提供的基于惯性导航的参数修正装置的又一种优化组成结构。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。本专利技术实施例所述的基于惯性导航的参数修正方法适用于需惯性导航的所有场合，尤其适用于需惯性导航的车辆。值得说明的是，因惯性器件的惯性参数，直接影响惯性导航的导航定位精确度；但随着时间变化或某些特殊应用场合，惯性器件的惯性参数会发生零偏。鉴于此，本专利技术实施例提供了基于惯性导航的参数修正方法，可根据导航定位结果自适应地修正惯性器件的惯性参数。如图1所示，本专利技术实施例提供的基于惯性导航的参数修正方法包括的基础步骤大体为三步，包括步骤A1、步骤A2、步骤A3和步骤A4。步骤A1，获取惯性器件在惯性导航时采集的惯性数据。本专利技术实施例所述的惯性器件，是指用于感应角速度、角加速度、线速度和线加速度等等并将惯性量化的器件；同时将惯性量化所得的数据作为惯性数据，例如角速度值、角加速度值、线速度值和线加速度值。举例说明，在车辆上安装陀螺仪，在车辆转弯时可通过该陀螺仪对转弯引起的角速度和/或角加速度进行采集，并采集得到角速度值和/或角加速度值。再举例说明，在车辆上安装线加速度传感器(为一种加速度计，例如重力传感器)，在车辆直线行驶时可通过该线加速度传感器对行驶过程中车辆的速度和/或线加速度进行采集，并采集得到速度值和/或线加速度值。在本专利技术实施例中，需要惯性导航时，会采用惯性器件在惯性导航时进行惯性数据的采集。步骤A2，基于所述惯性数据，以惯性导航算法计算出导航位置。具体以对车辆进行惯性导航为例，详述步骤A2如下：步骤A2之前，车辆行驶过程中，预先通过定位导航技术定位出车辆的一个初始的定位位置。然后步骤A2中，在该初始的定位位置的基础上，从定位出该初始的定位位置的时间点开始，持续获取车辆的所述惯性数据，并根据持续获取的所述惯性数据确定车辆的行驶方向和行驶速度以确定所述导航位置；在本实施方式中，在定位出该初始的定位位置之后，持续获取车辆的所述惯性数据时，并在持续获取的过程中实时采用惯性导航算法以该初始的定位位置为基础并结合所述惯性数据计算出所述导航位置。本实施方式对如何确定初始的定位位置的实现方式，不做限定；例如，采用全球定位系统(Global Positioning System，GPS)在步骤A2之前定位出一个初始的定位位置；再例如，采用全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)在步骤A2之前定位出一个初始的定位位置。步骤A3，比较所述导航位置与参考位置，并得到比较结果。需说明的是，所述参考位置是指经实验确定为比所述导航位置的定位精确度更高的位置。但本专利技术实施例对如何确定出所述参考位置的具体实现方式，不做限定。作为确定所述参考位置的一实施方式，采用精确度更高的惯性器件进行惯性导航所得的位置。在本专利技术实施例中，步骤A3比较所述导航位置与参考位置并得到比较结果；其中，对于比较所述导航位置与参考位置的具体比较方式包括：计算所述导航位置与参考位置的差值、计算所述导航位置与所述参考位置的均方差、统计所述导航位置与参考位置的差值在预设差值范围内的所述导航位置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于惯性导航的参数修正方法，其特征在于，所述基于惯性导航的参数修正方法包括：获取惯性器件在惯性导航时采集的惯性数据；基于所述惯性数据，以惯性导航算法计算出导航位置；比较所述导航位置与参考位置，并得到比较结果；根据所述比较结果，对惯性器件的惯性参数进行修正，所述惯性参数包括：陀螺仪零偏不稳定性方差、加速度计零偏不稳定性方差、陀螺仪随机游走噪声方差和加速度计随机游走噪声方差。

【技术特征摘要】
1.一种基于惯性导航的参数修正方法，其特征在于，所述基于惯性导航的
参数修正方法包括：
获取惯性器件在惯性导航时采集的惯性数据；
基于所述惯性数据，以惯性导航算法计算出导航位置；
比较所述导航位置与参考位置，并得到比较结果；
根据所述比较结果，对惯性器件的惯性参数进行修正，所述惯性参数包括：
陀螺仪零偏不稳定性方差、加速度计零偏不稳定性方差、陀螺仪随机游走噪声
方差和加速度计随机游走噪声方差。
2.如权利要求1所述的基于惯性导航的参数修正方法，其特征在于，
所述基于惯性导航的参数修正方法还包括：获取卫星定位所得的定位位置、
水平精度因子和第一速度，根据第一误差因子调整所述水平精度因子并得到位
置精度因子，根据第二误差因子调整所述水平精度因子并得到速度精度因子；
所述基于所述惯性数据以惯性导航算法计算出导航位置这一步骤具体为：
基于所述惯性数据、所述定位位置、所述第一速度、所述位置精度因子和所述
速度精度因子，以组合导航算法计算出导航位置，所述惯性导航算法包括所述
组合导航算法；
所述比较所述导航位置与参考位置并得到比较结果这一步骤之后，所述基
于惯性导航的参数修正方法还包括：根据所述比较结果，修正所述第一误差因
子和所述第二误差因子。
3.如权利要求2所述的基于惯性导航的参数修正方法，其特征在于，所述
基于所述惯性数据、所述定位位置、所述第一速度、所述位置精度因子和所述
速度精度因子以组合导航算法计算出导航位置这一步骤具体为：
对所述惯性数据、所述定位位置、所述第一速度、所述位置精度因子和所
述速度精度因子进行卡尔曼滤波，得到所述导航位置。
4.如权利要求1所述的基于惯性导航的参数修正方法，其特征在于，所述
基于惯性导航的参数修正方法还包括：
获取卫星定位出的第三定位位置，将所述第三定位位置作为所述参考位置。
5.如权利要求1至4任一项所述的基于惯性导航的参数修正方法，其特征
在于，所述比较结果包括：所述导航位置与所述参考位置的最大误...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢荣荣，
申请(专利权)人：深圳市华颖泰科电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44