【技术实现步骤摘要】
一种基于航迹匹配的初始对准方法
本专利技术涉及导航
，更具体的说是涉及一种基于航迹匹配的初始对准方法。
技术介绍
目前，智能车辆是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等多种功能于一体的综合系统，除特殊的军用价值外，还因其在公路交通运输中广阔的应用前景受到西方国家的普遍关注。在研究无人驾驶智能车的关键技术中，自主导航定位技术是最为关键的，它是区分智能车和非智能车最重要的标准。车载导航系统是一种基于地理信息数字化的先进导航定位系统，通过航迹推算、卫星导航等方法准确地提供车辆的实时姿态信息。卫星导航具有全天候、全球性对载体速度、位置进行实时测量的能力。目前无论是在军用还是民用领域，卫星导航都得到了广泛应用。但卫星导航存在数据更新速率低、易受干扰的严重缺陷。而惯性导航系统不需要外部信号的测量，在较高的数据传输速率下，它提供短期高精度的位置、速度和姿态。惯性导航系统与卫星导航系统具有互补的误差特性。随着时间逐渐增长的惯性导航系统误差可以通过卫星导航确定的位置和速度信息进行削弱，卫星导航的信号缺失问题能够利用惯性导航系统在高...
【技术保护点】
1.一种基于航迹匹配的初始对准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤S1、通过重力加速度和地球自转角速度在导航坐标系上的投影与它们在载体坐标上的投影之间的坐标转换关系，计算初始姿态矩阵；/n步骤S2、设定初始数据，包括初始位置、初始速度、初始游动方位角；/n步骤S3、通过得到的所述初始姿态矩阵和所述初始数据计算捷联矩阵初始值、初始姿态角和初始四元数；/n步骤S4、载体行进，通过捷联矩阵的实时更新，用惯导算法得到水平姿态角及经纬度位置；/n步骤S5、记录载体行进轨迹并作为基准值；/n步骤S6、将所述轨迹上各点位置经纬度经过差分过程得到方位角变化量；/n步骤S7、将所...
【技术特征摘要】
1.一种基于航迹匹配的初始对准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、通过重力加速度和地球自转角速度在导航坐标系上的投影与它们在载体坐标上的投影之间的坐标转换关系，计算初始姿态矩阵；
步骤S2、设定初始数据，包括初始位置、初始速度、初始游动方位角；
步骤S3、通过得到的所述初始姿态矩阵和所述初始数据计算捷联矩阵初始值、初始姿态角和初始四元数；
步骤S4、载体行进，通过捷联矩阵的实时更新，用惯导算法得到水平姿态角及经纬度位置；
步骤S5、记录载体行进轨迹并作为基准值；
步骤S6、将所述轨迹上各点位置经纬度经过差分过程得到方位角变化量；
步骤S7、将所述方位角变化量分别进行存储，建立匹配数据库。
2.根据权利要求1所述的一种基于航迹匹配的初始对准方法，其特征在于，所述步骤S1的具体过程如下：
重力加速度g在导航坐标系上的投影为：gn＝[00-g]T；地球自转角速度在导航坐标系上的投影为：其中，为当地的纬度，ωie为地球自转角速率，设为15°/h。重力加速度和地球自转角速度在载体坐标系上的投影gb、分别通过捷联惯导系统的加速度计与陀螺仪测量值与得到；
利用g、ωie以及g×ωie计算姿态矩阵计算公式为：
3.根据权利要求1所述的一种基于航迹匹配的初始对准方法，其特征在于，所述步骤S2的具体过程如下：
设定初始数据，包括初始位置、初始速度、初始游动方位角。其中，初始位置包括起点的经度λ0和起点的纬度由于从静止状态开始行驶，因此初始速度Vx0＝Vy0＝Vz0＝0；初始游动方位角α0＝0。
4.根据权利要求1所述的一种基于航迹匹配的初始对准方法，其特征在于，所述步骤S3的具体过程如下：
步骤S3.1、计算捷联矩阵初始值：
步骤S3.2、根据捷联矩阵初始值进行反三角函数计算得到初始姿态角：
步骤S3.3、求解四元数约束方程得到初始四元数Q，其中所述四元数约束方程如下：
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【专利技术属性】
技术研发人员：高斌，
申请(专利权)人：湖南率为控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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