使用不完整GNSS信息的MEMS组合导航建模方法技术

本发明专利技术公开了使用不完整GNSS信息的MEMS组合导航建模方法，具体按照以下步骤实施，第一步：确定实现组合导航系统所需的外部GNSSNMEA输入报文类型，其接收顺序可向组合系统发送配置命令；第二步：从外部GNSSNMEA信息的GGA报文中提取三维位置信息；第三步：从外部GNSS NMEA信息的RMC报文中提取三维速度信息；第四步：建立三维位置误差的数学模型；第五步：线性回归算法确定三维位置误差的数学模型参数；第六步：建立三维速度误差的数学模型；第七步：线性回归算法确定速度误差模型参数；第八步：运行组合导航算法。本方法突破了常规MEMS组合导航设备的实现限制，将组合导航系统的实现难度大大降低。

Modeling method of MEMS integrated navigation using incomplete GNSS information

The invention discloses a MEMS integrated navigation modeling method using incomplete GNSS information, which is implemented in the following steps. The first step is to determine the external GNSSNMEA input message type required for the integrated navigation system, and the receiving order can send configuration commands to the combined system; the second step: GGA message from the external GNSSNMEA information. The third step is to extract 3D velocity information from the RMC message of the external GNSS NMEA information; the fourth step is to establish the mathematical model of the three-dimensional position error; the fifth step: the linear regression algorithm determines the mathematical model parameters of the three-dimensional position error; the sixth step is to establish the mathematical model of the three-dimensional velocity error; The seven step: linear regression algorithm determines the speed error model parameters; the eighth step: running the integrated navigation algorithm. This method breaks through the limitation of the conventional MEMS integrated navigation equipment, and greatly reduces the difficulty of implementing the integrated navigation system.

【技术实现步骤摘要】
使用不完整GNSS信息的MEMS组合导航建模方法
本专利技术属于惯性导航与卫星导航
，具体涉及一种使用不完整GNSS信息的MEMS组合导航建模方法。
技术介绍
北斗卫星导航系统是与美国GPS、俄罗斯GLONASS以及欧洲GALILEO并驾齐驱的覆盖全球的星基导航系统(GNSS)。卫星导航系统的显著特点是直接提供绝对定位坐标，且误差不随时间积累，但存在无线电信号易受遮挡和干扰的不足。惯性导航系统(InertialNavigationSystem,INS)能够自主地进行连续的三维空间导航与测姿，不存在信号的电磁干扰或遮挡问题，但惯性导航的不足在于其导航误差会随时间积累，当外界不给予其修正时，误差增长无界。微机电系统MEMS(MicroElectronicMechanicalSystem)是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的集微型传感器、执行器、信号处理与控制电路、接口电路、通信和电源一体的微型机电系统。MEMS惯性传感器主要指硅微加速度计和硅微陀螺仪这两种惯性传感器。MEMS惯导是基于MEMS惯性传感器的惯性导航系统，导航系统通过加速度计测量载体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.使用不完整GNSS信息的MEMS组合导航建模方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施，第一步：确定实现组合导航系统所需的外部GNSSNMEA输入报文类型，所述外部GNSSNMEA输入报文类型包括GGA、RMC、GSA、GSV及GLL，其接收顺序可向组合系统发送配置命令；第二步：从外部GNSSNMEA信息的GGA报文中直接提取三维位置信息，包括经度、维度及高度；第三步：从外部GNSS NMEA信息的RMC报文中直接提取三维速度信息；第四步：建立三维位置误差的数学模型；第五步：线性回归算法确定三维位置误差的数学模型参数；第六步：建立三维速度误差的数学模型；第七步：线性回归算法确定速度误差模型参数...

【技术特征摘要】
1.使用不完整GNSS信息的MEMS组合导航建模方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施，第一步：确定实现组合导航系统所需的外部GNSSNMEA输入报文类型，所述外部GNSSNMEA输入报文类型包括GGA、RMC、GSA、GSV及GLL，其接收顺序可向组合系统发送配置命令；第二步：从外部GNSSNMEA信息的GGA报文中直接提取三维位置信息，包括经度、维度及高度；第三步：从外部GNSSNMEA信息的RMC报文中直接提取三维速度信息；第四步：建立三维位置误差的数学模型；第五步：线性回归算法确定三维位置误差的数学模型参数；第六步：建立三维速度误差的数学模型；第七步：线性回归算法确定速度误差模型参数；第八步：将第四步与第六步所建立的三维位置与三维速度模型应用于组合导航算法。2.根据权利要求1所述的使用不完整GNSS信息的MEMS组合导航建模方法，其特征在于，第三步中，所述三维速度信息的提取算法为：VGNSS，N＝VGNSS·cos(A)·cos(p)VGNSS，E＝VGNSS·sin(A)·cos(p)VGNSS，D＝-VGNSS·sin(p)其中，VGNSS为GNSS在NMEARMC信息中提供的地速，其沿导航坐标系-北、东、地的三个分量分别为VGNSS，N，VGNSS，E，VGNSS，D；A为NMEA信息中提供的航向角；p为载体的俯仰角，该俯仰角由组合导航系统的姿态决定。3.根据权利要求2所述的使用不完整GNSS信息的MEMS组合导航建模方法，其特征在于，第四步中，所述三维位置误差的数学模型为：其中，σp，i为三维位置误差在i方向上的投影，i由导航坐标系定义，即北、东、地导航坐标系；j＝1，2，…，M标识卫星星座系统，包括GPS、北斗、格洛纳斯、伽利略；fj，hj分别表示对于第j个卫星系统的位置数学模型非线性方程；E，A，VGNSS，PDOP分别为NMEA信息所提供的水平位置误差、航...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，刘华，
申请(专利权)人：北京沙谷科技有限责任公司，杨勇，刘华，
类型：发明
国别省市：北京,11