一种船舶自适应组合导航设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种船舶自适应组合导航方法，获取卫星导航信号中的位置、速度数据，以及船舶惯导的陀螺仪、加速度计数据；根据状态向量使用的维数n初始化改进型容积卡尔曼滤波器的容积点e及权重值w，运行一次原始容积卡尔曼滤波器初始化容积点误差，进行k时刻的系统域及量测域更新，基于系统域更新前k

【技术实现步骤摘要】
一种船舶自适应组合导航设备及方法


[0001]本专利技术属于船舶导航
，特别涉及一种船舶自适应组合导航设备及方法。

技术介绍

[0002]基于全球卫星导航系统和惯性测量单元的组合导航系统被广泛应用于军事与民用领域。信号环境较为复杂的内河航道中组合导航系统的非线性增加、量测噪声增大使得组合导航结果精度下降，影响船舶航行安全。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例之一，公开了一种基于RAIM的船舶自适应组合导航算法。包括：
[0004]获取卫星的位置、速度信息，惯导的陀螺仪、加计信息；
[0005]根据系统维数初始化改进型容积卡尔曼滤波容积点并利用原始容积卡尔曼滤波器初始化容积点误差；
[0006]进行系统域(时间更新)与量测域(量测更新)；
[0007]根据系统协方差、系统噪声、量测噪声与滤波增益生成k时刻的容积点误差用于对k+1时刻容积点的补偿；
[0008]以RAIM奇偶矢量法对卫星信号质量进行判断；
[0009]当卫星信号质量不佳时，所计算检测指标T>本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶自适应组合导航方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获取卫星导航信号中的位置、速度数据，以及船舶惯导的陀螺仪、加速度计数据；步骤二、根据状态向量使用的维数n初始化改进型容积卡尔曼滤波器的容积点e及权重值w，运行一次原始容积卡尔曼滤波器初始化容积点误差如下；其中，为第i个或第i列容积点元素，为k时刻的状态向量预测值；步骤三、进行k时刻的系统域及量测域更新，基于系统域更新前k
‑
1时刻的系统协方差及量测域更新后当前时刻即k时刻的系统协方差，及它们各自对应的系统噪声、量测噪声，应用Cholesky分解获取第一分解值L
dk
、第二分解值L
pk
后利用所述分解值计算k时刻的容积点的误差如下式，点的误差如下式，步骤四、以RAIM奇偶矢量法对导航卫星信号质量进行判断，当导航卫星信号质量不佳时，当计算检测指标T>T
d
但HPL<HAL时，基于量测域新息，以马氏距离及卡方分布门限生成自适应因子对量测噪声进行膨胀，降低异常量测值的影响；当HPL>HAL时，将系统切换为纯惯导解算，利用惯导载体坐标系构建虚拟传感器对惯导进行约束，返回步骤三，循环处理接收到的数据直至处理完毕。2.根据权利要求1所述船舶自适应组合导航方法，其特征在于，步骤四中，基于RAIM的奇偶矢量法从伪距与伪距误差的线性转换矩阵H中获得奇偶空间矩阵Q
P
及奇偶矢量p,由下式计算检测指标T如下式，当T>T
d
时，计算各个导航卫星的特征斜率，定义矩阵A＝(H
T
H)
‑1H
T
,S＝I
‑
H(H
T
H)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜正，刘卫，
申请(专利权)人：智船芯苏州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：