GNSS兼容机伪距与加表组合导航及漂移估计方法技术

本发明专利技术公开了一种GNSS兼容机伪距与加表组合导航及漂移估计方法，包括如下步骤：步骤1，基于伪距观测误差估计三轴位置误差；步骤2，基于三轴位置误差估计位置/速度修正量；步骤3，基于速度误差修正量和PI滤波估计加表漂移；步骤4，基于位置/速度误差修正量和加表漂移进行轨道积分推算。本发明专利技术基于GNSS兼容机伪距估计位置/速度修正量，基于速度修正量和PI滤波估计加表漂移，该GNSS兼容机伪距与加表组合导航及漂移估计算法简单，易于工程应用。

Pseudo range and adding table integrated navigation and drift estimation method for GNSS compatible machine

The invention discloses a GNSS compatible pseudorange and add table navigation and drift estimation method, which comprises the following steps: Step 1, pseudo range observation error estimation error based on three axis position; step 2, position / velocity correction estimation error based on three axis position; step 3, speed error correction and PI filtering estimation and table based on drift; step 4, position / speed error correction and accelerometer drift orbit integral calculation based on. The present invention GNSS compatible pseudorange estimation of position / velocity correction based on velocity correction and PI filter based on the GNSS table and drift, compatible pseudorange and add table navigation and drift estimation algorithm is simple and easy to apply in engineering.

【技术实现步骤摘要】
GNSS兼容机伪距与加表组合导航及漂移估计方法
本专利技术涉及空间飞行器组合导航
，具体是一种GNSS兼容机伪距与加表组合导航及漂移估计方法，用于空间飞行器自主导航。
技术介绍
现有的空间飞行器一般直接基于GNSS兼容机输出的位置/速度与加表进行组合导航，飞行器上轨道推算输出的位置/速度与GNSS兼容机输出位置/速度的作差获得位置/速度误差，可以直接用于修正组合导航位置/速度误差。高轨GNSS兼容机接收地球另一侧的导航星信号，这些导航星信号较弱，可探测的导航星数有限；空间站下方对接的卫星受空间站遮挡影响，收到的导航星数有限。探测的导航星数较少时，不能直接定位，只能输出少数星的伪距，飞行器需要基于伪距进行组合导航。基于GNSS兼容机输出的伪距与加表组合导航，伪距误差与位置/速度误差存在非线性关系，一般采用卡尔曼滤波进行组合导航，位置/速度估计共6维，计算量较大，如进行加表漂移估计，维数增加至9维，计算量更大。如何根据伪距误差估计位置/速度误差，并基于位置/速度误差直接修正组合导航位置/速度误差，减小计算量，易于工程应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GNSS兼容机伪距与加表组合导航及漂移估计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，基于伪距观测误差估计三轴位置误差；步骤2，基于三轴位置误差估计位置/速度误差修正量；步骤3，基于速度误差修正量和PI滤波估计加表漂移；步骤4，基于位置/速度误差修正量和加表漂移进行轨道积分推算。

【技术特征摘要】
1.一种GNSS兼容机伪距与加表组合导航及漂移估计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，基于伪距观测误差估计三轴位置误差；步骤2，基于三轴位置误差估计位置/速度误差修正量；步骤3，基于速度误差修正量和PI滤波估计加表漂移；步骤4，基于位置/速度误差修正量和加表漂移进行轨道积分推算。2.根据权利要求1所述的GNSS兼容机伪距与加表组合导航及漂移估计方法，其特征在于，所述步骤1进一步包括如下步骤：步骤1.1，计算伪距观测误差：根据推算的卫星位置(x,y,z)和第i颗GNSS卫星位置，求得伪距估计值ρi′：其中：(xi,yi,zi)表示第i颗GNSS卫星在J2000系位置和速度；Δρi＝ρ′i-ρi＝|r′sni|-|rsni|Δρi为伪距观测误差，ρi为GNSS兼容机输出的卫星相对第i颗GNSS卫星的伪距测量值；步骤1.2，估计三轴位置误差：卫星位置误差为：drsi＝r′si-rsi其中：r′si为推算的卫星位置，rsi为卫星真实位置；星地矢量与星星矢量夹角：其中：r′si为推算的J2000惯性系卫星位置相对地心位置矢量，r′sni为推算的J2000惯性系卫星位置相对GNSS导航星位置矢量；推算卫星位置误差矢量，如果|αi|≤α0或|π-αi|≤α0：drsi＝0否则：令：drsi＝[dxsidysidzsi]T对于n颗导航星基于伪距求卫星推算误差如下：1求得在J2000惯性系位置误差：Δri＝[dxsdysdzs]T在惯导积分过程中逐步增加位置/速度误差修正量Δri,k。3.根据权利要求2所述的GNSS兼容机伪距与加表组合导航及漂移估计方法，其特征在于，所述步骤2进一步包括如下步骤：步骤2.1，位置误差修正量估计：在惯导解算过程对位置和速度误差修正量进行积分，设对位置误差Δri,k限幅后位置/速度误差为基于GNSS兼容机伪距求得的限幅后位置/速度误差估计位置误差修正量dri,k如下：其中：kp,r为位置/速度误差修正量估计比例系数，kp,r为3×3对角阵，用以独立估计位置/速度误差修正量；令：dri,k＝[dxi,kdyi,kdzi,k]T三轴独立估计位置误差修正量形式如下：步骤2.2，速度误差修正量估计：位置误差对应于速度误差，故基于位置误差修正量dri,k估计速度误差修正量dvi,k，设对dri,k限幅后的位置误差修正量为令；dvi,k＝[dvxi,kdvyi,kdvzi,k]T2三轴独立估...

【专利技术属性】
技术研发人员：王献忠，陈浩，张丽敏，刘赟，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31