一种导航算法精度验证方法、系统、设备及器存储介质技术方案

本发明专利技术提出的一种导航算法精度验证方法、系统、设备及器存储介质，融合了离线仿真验证、模拟飞行数据注入验证、跑车试验验证三种手段，并设计了一种精度验证和对比方法，可以基于同一组跑车试验数据展开不同验证试验和结果对比、基于模拟高动态数据进行离线仿真验证和模拟飞行数据注入验证结果对比。本发明专利技术克服了传统单一验证方法数据真实性或验证覆盖性不足的问题，对SINS/GNSS组合导航算法展开了系统性、全方位验证，是半实物仿真试验的补充和有利支撑，有助于提升试验效率和飞行试验的成功率。成功率。成功率。

【技术实现步骤摘要】
一种导航算法精度验证方法、系统、设备及器存储介质


[0001]本专利技术涉及无人飞行器导航精度
，具体为一种导航算法精度验证方法、系统、设备及器存储介质。

技术介绍

[0002]SINS/GNSS组合导航系统能够充分发挥和利用各子系统的优点，得到了越来越广泛的应用。组合导航系统的性能决定着无人飞行器的导航精度，极大程度地影响了飞行的成败。
[0003]组合导航算法精度验证通常采用以下三种方法：基于模拟数据的算法离线仿真验证、跑车试验验证、半实物仿真验证。算法离线仿真验证采用模拟数据进行纯数字仿真，一方面难以准确模拟惯组和卫导真实器件误差，从而影响了算法验证效果，另一方面也无法验证最终嵌入式软件算法的功能及性能；跑车试验验证将产品安装在跑车上进行试验，在跑车运动过程中进行实时在线导航，该方法仅能在跑车可实现的工况下进行组合导航系统的验证，覆盖性有限；半实物仿真验证需要结合舵机系统、控制算法、地面测发控系统等共同进行，是对产品多方位、综合性的验证，通常在各分系统验证完成后进行。
[0004]综上，为了在半实物仿真试验前对组合导航算法进行更为全面的验证，提高算法验证的覆盖率、提升半实物仿真试验效率，需要设计一种更为全面的SINS/GNSS组合导航算法精度验证系统。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在单个验证手段的局限性的问题，本专利技术提供一种导航算法精度验证方法、系统、设备及器存储介质，在半实物仿真和飞行试验前，结合纯数字仿真验证、模拟飞行数据注入验证、跑车试验验证等多种形式，系统性地对SINS/GNSS组合导航算法的功能、性能进行充分验证，提升测试覆盖性和真实性。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种导航算法精度验证方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1，获取数据，所述数据为算法验证数据源；
[0009]步骤2，将数据分配至离线仿真软件和在线嵌入式软件中，分别进行算法验证得到导航结果；
[0010]步骤3，将离线仿真软件和在线嵌入式软件中所得到的导航结果分别对应进行精度对比验证。
[0011]优选的，导航结果包括导航位置、导航速度和导航姿态。
[0012]优选的，步骤2中，数据输入至离线仿真软件中，在离线仿真软件中通过纯数字仿真验证方式得到离线模拟数据导航结果和离线跑车数据导航结果；
[0013]数据输入至在线嵌入式软件中，在在线嵌入式软件中分别通过跑车试验验证方式和模拟飞行数据注入验证方式分别得到导航结果，其中通过跑车试验验证方式得到跑车试
验数据导航结果；通过模拟飞行数据注入验证方式分别得到在线跑车数据导航结果和在线模拟数据导航结果。
[0014]进一步的，离线模拟数据导航结果为参考结果，将在线模拟数据导航结果与离线模拟数据导航结果进行精度对比验证；
[0015]所述离线跑车数据导航结果为参考结果，所述在线跑车数据导航结果和跑车试验数据导航结果与离线跑车数据导航结果进行精度对比验证。
[0016]进一步的，跑车试验验证通过将控制系统装配在跑车上进行实时数据采集和导航得到跑车试验数据导航结果；其中控制系统的输入端连接数据采集模块，数据采集模块用于获取惯组和卫导硬件设备数据；控制系统的输出端连接数据输出模块；数据输出模块用于发送跑车试验数据导航结果。
[0017]进一步的，模拟飞行数据注入验证通过控制器的数据发送模块和数据接收模块得到在线跑车数据导航结果和在线模拟数据导航结果。
[0018]进一步的，离线仿真软件将跑车试验中采集到的惯组和卫导硬件设备的数据作为离线仿真的输入，进行离线的纯数字仿真，验证组合导航算法得到离线跑车数据导航结果；
[0019]离线仿真软件将模拟数据作为离线仿真的输入，进行离线的纯数字仿真，验证组合导航算法得到离线模拟数据导航结果。
[0020]一种导航算法精度验证系统，包括：
[0021]数据获取模块，获取数据，所述数据为算法验证数据源；
[0022]执行模块，将数据分配至离线仿真软件和在线嵌入式软件中，分别进行算法验证得到导航结果；
[0023]对比模块，将离线仿真软件和在线嵌入式软件中所得到的导航结果分别对应进行精度对比验证。
[0024]一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述导航算法精度验证方法的步骤。
[0025]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述导航算法精度验证方法的步骤。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0027]本专利技术提出的一种导航算法精度验证方法，融合了离线仿真验证、模拟飞行数据注入验证、跑车试验验证三种手段，并设计了一种精度验证和对比方法，可以基于同一组跑车试验数据展开不同验证试验和结果对比、基于模拟高动态数据进行离线仿真验证和模拟飞行数据注入验证结果对比。本专利技术克服了传统单一验证方法数据真实性或验证覆盖性不足的问题，对SINS/GNSS组合导航算法展开了系统性、全方位验证，是半实物仿真试验的补充和有利支撑，有助于提升试验效率和飞行试验的成功率。
[0028]进一步的，离线软件算法可以利用多种数学工具，比嵌入式软件算法可靠性高，因此可以作为嵌入式算法的参照，且数据源为真实数据，相比传统的基于模拟数据的离线仿真验证，器件噪声情况更加合理真实，能够获得更加真实可信的仿真结果。
[0029]进一步的，模拟飞行数据注入验证是利用外部注入的数据进行的嵌入式软件算法验证，与跑车试验验证的不同之处在于其惯组和卫导数据源并非全部由硬件设备实时采集
得到，可以在实验室环境下进行，更加方便快捷，且能够覆盖跑车无法达到的运动状态下嵌入式软件算法的验证。并且该验证方法能够在开展半实物仿真试验前，对嵌入式软件中模拟飞行数据注入部分进行功能和性能验证，确保半实物仿真的顺利展开。
[0030]一种导航算法精度验证系统，通过数据获取模块，对带有算法验证的数据源进行获取，执行模块分别将数据输入至离线仿真软件和在线嵌入式软件中进行算法验证得到导航结果，对比模块将离线仿真软件和在线嵌入式软件中所得到的导航结果分别对应进行精度对比验证，使得导航算法精度验证更加的系统化，提高了验证对比精度。
附图说明
[0031]图1为本专利技术提供了一种导航算法精度验证方法的流程图；
[0032]图2为本专利技术中一种导航算法精度验证系统原理图。
具体实施方式
[0033]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导航算法精度验证方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，获取数据，所述数据为算法验证数据源；步骤2，将数据分配至离线仿真软件和在线嵌入式软件中，分别进行算法验证得到导航结果；步骤3，将离线仿真软件和在线嵌入式软件中所得到的导航结果分别对应进行精度对比验证。2.根据权利要求1所述的一种导航算法精度验证方法，其特征在于，所述导航结果包括导航位置、导航速度和导航姿态。3.根据权利要求1所述的一种导航算法精度验证方法，其特征在于，步骤2中，数据输入至离线仿真软件中，在离线仿真软件中通过纯数字仿真验证方式得到离线模拟数据导航结果和离线跑车数据导航结果；数据输入至在线嵌入式软件中，在在线嵌入式软件中分别通过跑车试验验证方式和模拟飞行数据注入验证方式分别得到导航结果，其中通过跑车试验验证方式得到跑车试验数据导航结果；通过模拟飞行数据注入验证方式分别得到在线跑车数据导航结果和在线模拟数据导航结果。4.根据权利要求3所述的一种SINS/GNSS组合导航算法精度验证方法，其特征在于，所述离线模拟数据导航结果为参考结果，将在线模拟数据导航结果与离线模拟数据导航结果进行精度对比验证；所述离线跑车数据导航结果为参考结果，所述在线跑车数据导航结果和跑车试验数据导航结果与离线跑车数据导航结果进行精度对比验证。5.根据权利要求3所述的一种SINS/GNSS组合导航算法精度验证方法，其特征在于，所述跑车试验验证通过将控制系统装配在跑车上进行实时数据采集和导航得到跑车试验数据导航结果；其中控制系统的输入端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明艳，李凡，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：