The invention belongs to the field of performance improvement of integrated navigation system, and specifically relates to an estimation and compensation method of GNSS/INS loose combination delay error. By adding the state error model of time delay error estimation, the influence of time delay error on GNSS measurement information is quantitatively analyzed. After estimating the time delay, the GNSS measurement information can be corrected in real time, thereby eliminating the influence of time delay error on GNSS/INS loose combination. The method of the invention can realize fast and accurate estimation of the time delay in uncertain measurement information; the designed time delay error compensation algorithm can realize real-time correction of measurement information; the designed time delay error estimation and compensation method need not introduce external hardware circuit to estimate the time delay, on the one hand, it avoids the introduction of the traditional time delay compensation method to the interpolation processing of INS original data. The truncation error simplifies the calculation.
【技术实现步骤摘要】
一种GNSS/INS松组合时延误差的估计及补偿方法
本专利技术属于组合导航系统性能提升领域,具体涉及一种GNSS/INS松组合时延误差的估计及补偿方法。
技术介绍
在搭建实用的低成本INS/GNSS组合导航系统时,数据处理以及数据传输引起的时间同步误差,对于没有针对时间误差建模补偿的情况下不仅会对前向加速度计估计值引入偏差,还会导致整体的组合导航定位误差无法收敛。针对上述问题,通过对误差模型加入时延估计并补偿,能有效消除时延误差的影响。发表在论文集《第五届中国卫星导航学术年会电子文集》中的《GNSS/INS组合导航时延影响分析》一文,对时延误差分别在松组合与紧组合中对测量值的影响的大小做了理论的对比。但是未对时延误差如何进行建模分析以及补偿做工作,无法消除时延误差的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种GNSS/INS松组合时延误差的估计及补偿方法,能够实时估计数据融合过程的时延量,并补偿时延误差,提升组合导航定位精度。本专利技术的目的是这样实现的:一种GNSS/INS松组合时延误差的估计及补偿方法,包括以下步骤:步骤1:设定初始的惯性元件初始估计误差以及初始的时延估计值Td;步骤2:实时采集捷联惯导系统的陀螺和加速度计输出数据,经惯性元件初始误差修正后进行导航解算,更新载体运动状态,得到实时的载体加速度an、速度信息Vn以及姿态、位置信息;步骤3:定量分析时延量对测量值影响;步骤4:把常规的15阶的惯导状态误差模型扩增为16阶,状态量加入Td,对应改写状态矩阵ψ’k,测量矩阵H’k;步骤5:利用载体实时信息与带有时延误差的GNSS测量信息Z’采用 ...
【技术保护点】
1.一种GNSS/INS松组合时延误差的估计及补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:设定初始的惯性元件初始估计误差以及初始的时延估计值Td;步骤2:实时采集捷联惯导系统的陀螺和加速度计输出数据,经惯性元件初始误差修正后进行导航解算,更新载体运动状态,得到实时的载体加速度an、速度信息Vn以及姿态、位置信息;步骤3:定量分析时延量对测量值影响;步骤4:把常规的15阶的惯导状态误差模型扩增为16阶,状态量加入Td,对应改写状态矩阵ψ’k,测量矩阵H’k;步骤5:利用载体实时信息与带有时延误差的GNSS测量信息Z’采用扩增的状态误差模型进行滤波,估计出新的惯性元件误差、状态误差、时延估计值T′d,反馈补偿惯导原始数据和载体状态信息和迭代更新时延估计值Td;步骤6:利用迭代更新后的时延估计值Td计算GNSS测量信息的补偿量δZ,用以下次更新修测量信息。
【技术特征摘要】
1.一种GNSS/INS松组合时延误差的估计及补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:设定初始的惯性元件初始估计误差以及初始的时延估计值Td;步骤2:实时采集捷联惯导系统的陀螺和加速度计输出数据,经惯性元件初始误差修正后进行导航解算,更新载体运动状态,得到实时的载体加速度an、速度信息Vn以及姿态、位置信息;步骤3:定量分析时延量对测量值影响;步骤4:把常规的15阶的惯导状态误差模型扩增为16阶,状态量加入Td,对应改写状态矩阵ψ’k,测量矩阵H’k;步骤5:利用载体实时信息与带有时延误差的GNSS测量信息Z’采用扩增的状态误差模型进行滤波,估计出新的惯性元件误差、状态误差、时延估计值T′d,反馈补偿惯导原始数据和载体状态信息和迭代更新时延估计值Td;步骤6:利用迭代更新后的时延估计值Td计算GNSS测量信息的补偿量δZ,用以下次更新修测量信息。2.根据权利要求1所述的一种GNSS/INS松组合时延误差的估计及补偿方法,其特征在于,步骤3所述时延量对GNSS测量信息的影响为:Z(kTs-Td)=Z(kT...
【专利技术属性】
技术研发人员:程建华,范世龙,董萍,葛靖宇,李慧,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。