一种适用于多种模式下的高精度POS快速对准方法技术

本发明专利技术提供一种适用于多种模式下的高精度POS快速对准方法，包括判断POS系统处于静止状态或运动状态，相应选择对准模式为静对准或者动对准；进行静对准或者动对准，同时继续检测系统的运动状态，静对准时采用基于惯性系的对准方式对姿态矩阵进行分解，动对准时采用基于快速卡尔曼滤波的对准方式；判断对准是否成功，若对准成功则反馈对准结果，若对准失败则根据检测到的载体运动状态调整对准模式，重新对准。本发明专利技术适用于陆地、航空、航海等多种工作模式下的高精度定位定姿系统的初始对准，使得系统能够快速有效的获取准确的初始航向和姿态信息。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于多种模式下的高精度POS快速对准方法
本专利技术涉及陆地、航空和航海等多种模式下的高精度定位定姿
，尤其涉及一种适用于陆地/航空/航海等多种模式下的高精度定位定姿系统(POS)动态快速对准技术。
技术介绍
高精度定位定姿系统是集GPS定位和惯性导航技术于一体的系统，通过采用卡尔曼滤波技术实现数据的融合，POS系统将充分发挥GPS和INS各自的优点，能够为处于陆地/航空/航海模式下的载荷提供实时、高精度的位置、航向、姿态和速度等信息，能为运动载荷的导航和制导提供重要的信息。随着科技的进步和社会的发展，人们对地理空间信息的获取和更新速度提出了更高的需求，传统的测绘方式已经不能满足这一需求，测绘科技工作者必须寻求更高效、可靠的空间信息获取技术。在这种需求下，移动测量系统应运而生，能够实现陆地、航空、航海等多种模式下的地理空间信息获取，给测绘行业带来了一场信息技术革命。移动测量系统的运用需要高精度的POS系统提供高精度、可靠的导航信息，目前国外一些公司，如加拿大的Applanix、美国Z/IImaging和德国IGI等已经开发出相应的机载和车载POS产品并应用于航空摄影和地面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于多种模式下的高精度POS快速对准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，判断POS系统处于静止状态或运动状态，相应选择对准模式为静对准或者动对准；步骤2，根据步骤1中选择结果，相应进行静对准或者动对准，同时继续检测系统的运动状态；设惯性坐标系标记为i，地球坐标系标记为e，导航坐标系标记为n，载体坐标系标记为b，静对准时，采用基于惯性系的对准方式，包括将姿态矩阵

【技术特征摘要】
1.一种适用于多种模式下的高精度POS快速对准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，判断POS系统处于静止状态或运动状态，相应选择对准模式为静对准或者动对准；步骤2，根据步骤1中选择结果，相应进行静对准或者动对准，同时继续检测系统的运动状态；设惯性坐标系标记为i，地球坐标系标记为e，导航坐标系标记为n，载体坐标系标记为b，静对准时，采用基于惯性系的对准方式，包括将姿态矩阵分解如下式：式中，ib0指初始对准t0时刻的载体坐标系，为t时刻惯性系与n系之间的变换矩阵，由载体的地理位置及粗对准时间t确定；为t时刻b系与ib0系之间的变换矩阵，利用陀螺输出的b系相对ib0系的角运动信息确定；为ib0系与i系之间的变换矩阵，由重力加速度与加速度计输出之间的转换关系求得；动对准时，采用基于快速卡尔曼滤波的对准方式；步骤3，判断对准是否成功，若对准成功则反馈对准结果，若对准失败则根据检测到的载体运动状态调整对准模式，重新对准。2.根据权利要求1所述适用于多种模式下的高精度POS快速对准方法，其特征在于：采用基于快速卡尔曼滤波的对准方式时，在基于SINS/GPS离散模型转移矩阵Φk/k-1和Φk/k-1和系统状态向量误差方差矩阵Pk-1计算一步预测误差方差矩阵时，先计算矩阵B＝Φk/k-1Pk-1，再计算矩阵计算B＝Φk/k-1Pk-1时，通过直接展开Φk/k-1Pk-1来表示B的每一个元素。3.根据权利要求1或2所述适用于多种模式下的高精度POS快速对准方法，其特征在于：当POS系统在静态过程中上电启动，若在步骤3中判断对准失败，判定是否执行静态对准的时间已超过预设的时间阈值，若是则转入动对准模式。4.根据权利要求1或2所述适用于多种模式下的高精度POS快速对准方法，其特征在于：变换矩阵求取如下，

【专利技术属性】
技术研发人员：邵慧超，洪勇，张帅，
申请(专利权)人：立得空间信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42