The invention discloses a GPS and accelerometer based on the attitude observation method, including: according to the position information of GPS measurement for measurement of acceleration information download the geographical coordinates; according to the measured acceleration information download the geographic coordinate system and body coordinate system, establish the attitude equation; and according to the motion state of the carrier attitude equation solving. The error of attitude information acquired by this method does not accumulate over time, and has good real-time performance. It helps to improve the navigation ability of inertial and GPS integrated navigation for long time and high accuracy.
【技术实现步骤摘要】
基于GPS与加速度计的姿态观测方法
本公开属于组合导航
,涉及一种基于GPS与加速度计的姿态观测方法。
技术介绍
组合导航技术以测量运动载体的姿态、速度和位置信息为目的,获取姿态观测数据是惯性与GPS组合导航获取长时间、高精度测量结果的关键内容之一。组合导航技术中的主要测量器件包括陀螺和加速度计,由于实际应用中受陀螺体积、重量、功耗、价格等诸多因素的限制,常选用低精度陀螺进行集成测试,但低精度陀螺存在无法对准、导航时间短、姿态误差累积等缺点,而获取实时的、没有姿态误差累积的姿态观测数据对于提高惯性与GPS组合导航的长时间、高精度导航能力的关键点,因此,亟需提出一种姿态观测方法,能够获取实时的、误差不随时间累积的姿态信息。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种基于GPS与加速度计的姿态观测方法,以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面,提供了一种基于GPS与加速度计的姿态观测方法,包括:根据GPS测量的位置信息获取地理坐标系下载体的测量加速度信息;根据地理坐标系与本体坐标系下载体的测量加速度信息,建立姿态方程;以及根据载体运动状态求解姿态方程。在本公开的一些实施例中,根据GPS测量的位置信息获取地理坐标系下载体的测量加速度信息包括:根据GPS测量的位置信息获取地理坐标系下载体的加速度信息,然后将载体的加速度信息和当地地球重力加速度信息进行相加获得载体的测量加速度信息;其中,根据GPS测量的位置信息获取地理坐标系下载体的加速度信息包括:根据GPS测量的连续三个时刻的GPS位置数据,利用一次求导运算和二次求导运算解 ...
【技术保护点】
一种基于GPS与加速度计的姿态观测方法,包括:根据GPS测量的位置信息获取地理坐标系下载体的测量加速度信息;根据地理坐标系与本体坐标系下载体的测量加速度信息,建立姿态方程;以及根据载体运动状态求解姿态方程。
【技术特征摘要】
1.一种基于GPS与加速度计的姿态观测方法,包括:根据GPS测量的位置信息获取地理坐标系下载体的测量加速度信息;根据地理坐标系与本体坐标系下载体的测量加速度信息,建立姿态方程;以及根据载体运动状态求解姿态方程。2.根据权利要求1所述的姿态观测方法,其中,所述根据GPS测量的位置信息获取地理坐标系下载体的测量加速度信息包括:根据GPS测量的位置信息获取地理坐标系下载体的加速度信息,然后将载体的加速度信息和当地地球重力加速度信息进行相加获得载体的测量加速度信息;其中,根据GPS测量的位置信息获取地理坐标系下载体的加速度信息包括:根据GPS测量的连续三个时刻的GPS位置数据,利用一次求导运算和二次求导运算解得地理坐标系下载体在中间时刻的加速度信息。3.根据权利要求2所述的姿态观测方法,其中,所述中间时刻的加速度信息满足:其中,t-1,t0,t1为连续三个时刻;Ae为东向加速度;An为北向加速度;Au为天向加速度;n表示在地理坐标系下的矩阵;为时刻对应的速度;为时刻对应的速度;Ve为东向速度;Vn为北向速度;Vu为天向速度。4.根据权利要求3所述的姿态观测方法,其中:所述时刻对应的速度满足:所述时刻对应的速度满足:其中,Lat-1,Lat0...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨振礼,董勇伟,梁兴东,丁赤飚,
申请(专利权)人:中国科学院电子学研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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