车载捷联组合导航方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提出一种车载捷联组合导航方法、装置、电子设备及存储介质，属于导航技术领域，通过获取导航接收机的PVT解算状态，当PVT解算状态为浮点解且载波相位差分观测量可用时，基于载波相位差分观测量进行滤波估计得到第一观测误差，当PVT解算状态为伪距差分解或单点解，且伪距观测量可用时，基于伪距观测量进行滤波估计得到第二观测误差，当PVT解散状态为固定解时，基于位置速度观测量进行滤波估计得到第三观测误差，从而得到的观测误差对捷联计算进行补偿，得到导航信息，实现根据定位状态和观测量质量来切换不同的观测量进行误差估计，以进行导航，极大地提高了复杂场景下的组合导航精度。下的组合导航精度。下的组合导航精度。

【技术实现步骤摘要】
车载捷联组合导航方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及导航
，具体而言，涉及一种车载捷联组合导航方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在自动驾驶定位领域中，全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)/惯性导航系统(inertial navigation system，INS)组合导航是必备的绝对定位方式之一。由于城市道路环境复杂，GNSS卫星信号易受遮挡、多径效应等问题影响。
[0003]传统的GNSS/INS紧组合导航方法中，通常采用伪距伪距率紧组合的方式，直接使用GNSS原始观测量的伪距和伪距率观测量构建量测方程。由于伪距信息观测噪声较大，容易受多径效应的影响，导致定位精度低，导航准确度差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种车载捷联组合导航方法、装置、电子设备及存储介质，其能改善传统的GNSS/INS紧组合导航方法所存在的定位精度低和导航准确度差的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种车载捷联组合导航方法，所述方法包括：
[0007]获取导航接收机的PVT解算状态；
[0008]当所述PVT解算状态为浮点解时，判断当前历元的载波相位差分观测量是否处于可用状态；
[0009]若所述载波相位差分观测量处于可用状态，则基于所述载波相位差分观测量进行滤波估计，得到第一观测误差；
[0010]当所述PVT解算状态为伪距差分解或单点解时，判断当前历元的伪距观测量是否处于可用状态；
[0011]若所述伪距观测量处于可用状态，则基于所述伪距观测量进行滤波估计，得到第二观测误差；
[0012]当所述PVT解算状态为固定解时，基于当前历元的位置速度观测量进行滤波估计，得到第三观测误差；
[0013]根据所述第一观测误差、所述第二观测误差或所述第三观测误差，对捷联解算进行补偿，得到导航信息。
[0014]进一步地，所述方法还包括：
[0015]若所述载波相位差分观测量未处于可用状态，则执行所述判断当前的伪距观测量是否处于可用状态的步骤。
[0016]进一步地，所述方法还包括：
[0017]若所述载波相位差分观测量和所述伪距观测量均处于不可用状态时，利用航位推
算法，得到导航信息。
[0018]进一步地，所述判断当前历元的载波相位差分观测量是否处于可用状态的步骤，包括：
[0019]获取当前历元的每颗卫星的载波相位差分观测量和卫地位置单位矢量，以及当前历元的车辆组合导航位置相对前一历元的位置矢量；
[0020]计算所述位置矢量和所述卫地位置单位矢量的乘积，计算出每颗卫星的所述载波相位差分观测量与所述乘积的第一差值，并计算出所有所述第一差值的第一标准差；
[0021]判断所述第一标准差是否小于预设的第一阈值，若是，则所述载波相位差分观测量处于可用状态，否则所述载波相位差分观测量未处于可用状态。
[0022]进一步地，所述判断当前历元的伪距观测量是否处于可用状态的步骤，包括：
[0023]获取当前历元的每颗卫星的伪距观测量，以及当前历元的车辆组合导航位置和每颗卫星位置之间的卫地距离；
[0024]计算出每颗卫星的所述伪距观测量与所述卫地距离的第二差值，并计算出所有所述第二差值的第二标准差；
[0025]判断所述第二标准差是否小于预设的第二阈值，若是，则所述伪距观测量处于可用状态。
[0026]进一步地，所述基于所述载波相位差分观测量进行滤波估计，得到第一观测误差的步骤，包括：
[0027]将所有所述第一差值中的中位数所对应的卫星作为参考星，将所述参考星的第一差值作为第一条件值；
[0028]从当前历元的所有卫星的载波相位差分观测量中，选择所述第一差值与所述第一条件值之间的差值小于第一偏差门限的载波相位差分观测量作为选定观测量；
[0029]基于所有所述选定观测量，建立第一量测方程和第一状态方程；
[0030]基于所述第一量测方程和所述第一状态方程，采用卡尔曼滤波估计误差估计，得到第一观测误差；其中，所述第一观测误差包括经纬高位置误差、速度误差和姿态误差。
[0031]进一步地，所述基于所述伪距观测量进行滤波估计，得到第二观测误差的步骤，包括：
[0032]将所有所述第二差值中的中位数所对应的卫星作为参考星，将所述参考星的第二差值作为第二条件值；
[0033]从当前历元的所有卫星的伪距观测量中，选择所述第二差值与所述第二条件值之间的差值小于第二偏差门限的伪距观测量作为选定观测量；
[0034]基于所有所述选定观测量，建立第二量测方程和第二状态方程；
[0035]基于所述第二量测方程和所述第二状态方程，采用卡尔曼滤波估计误差估计，得到第二观测误差；其中，所述第二观测误差包括经纬高位置误差、速度误差和姿态误差。
[0036]进一步地，所述根据所述第一观测误差、所述第二观测误差或所述第三观测误差，对捷联解算进行补偿，得到导航信息的步骤，包括：
[0037]根据所述第一观测误差、所述第二观测误差或所述第三观测误差，对捷联解算所得到的位置、速度和航向信息进行补偿，得到导航信息。
[0038]进一步地，所述获取导航接收机的PVT解算状态的步骤，包括：
[0039]根据导航接收机的PVT解算的状态标识，确定PVT解算状态。
[0040]进一步地，所述第一差值的计算公式包括：
[0041][0042]其中，表示第i颗卫星的第一差值，表示第i颗卫星的载波相位差分观测量，e
i
表示第i颗卫星的位置坐标到导航接收机的位置坐标的卫地位置单位矢量，Δb表示车辆组合导航位置相对前一历元的位置矢量。
[0043]进一步地，所述第二差值的计算公式包括：
[0044]D
ρi
＝ρ
i
‑
P
i
[0045]其中，D
ρi
表示第i颗卫星的第二差值，ρ
i
表示第i颗卫星的伪距观测量，P
i
表示车辆组合导航位置和第i颗卫星的卫地距离。
[0046]第二方面，本专利技术实施例提供一种车载捷联组合导航装置，包括状态确定模块、误差估计模块和补偿模块；
[0047]所述状态确定模块，用于获取导航接收机的PVT解算状态；
[0048]所述误差估计模块，用于当所述PVT解算状态为浮点解时，判断当前历元的载波相位差分观测量是否处于可用状态，若所述载波相位差分观测量处于可用状态，则基于所述载波相位差分观测量进行滤波估计，得到第一观测误差；
[0049]所述误差估计模块，还用于当所述PVT解算状态为伪距差分解或单点解时，判断当前历元的伪距观本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载捷联组合导航方法，其特征在于，所述方法包括：获取导航接收机的PVT解算状态；当所述PVT解算状态为浮点解时，判断当前历元的载波相位差分观测量是否处于可用状态；若所述载波相位差分观测量处于可用状态，则基于所述载波相位差分观测量进行滤波估计，得到第一观测误差；当所述PVT解算状态为伪距差分解或单点解时，判断当前历元的伪距观测量是否处于可用状态；若所述伪距观测量处于可用状态，则基于所述伪距观测量进行滤波估计，得到第二观测误差；当所述PVT解算状态为固定解时，基于当前历元的位置速度观测量进行滤波估计，得到第三观测误差；根据所述第一观测误差、所述第二观测误差或所述第三观测误差，对捷联解算进行补偿，得到导航信息。2.根据权利要求1所述的车载捷联组合导航方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述载波相位差分观测量未处于可用状态，则执行所述判断当前的伪距观测量是否处于可用状态的步骤。3.根据权利要求2所述的车载捷联组合导航方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述伪距观测量均处于不可用状态，则利用航位推算法，得到导航信息。4.根据权利要求1至3中任一项所述的车载捷联组合导航方法，其特征在于，所述判断当前历元的载波相位差分观测量是否处于可用状态的步骤，包括：获取当前历元的每颗卫星的载波相位差分观测量和卫地位置单位矢量，以及当前历元的车辆组合导航位置相对前一历元的位置矢量；计算所述位置矢量和所述卫地位置单位矢量的乘积，计算出每颗卫星的所述载波相位差分观测量与所述乘积的第一差值，并计算出所有所述第一差值的第一标准差；判断所述第一标准差是否小于预设的第一阈值，若是，则所述载波相位差分观测量处于可用状态，否则所述载波相位差分观测量未处于可用状态。5.根据权利要求1至3中任一项所述的车载捷联组合导航方法，其特征在于，所述判断当前历元的伪距观测量是否处于可用状态的步骤，包括：获取当前历元的每颗卫星的伪距观测量，以及当前历元的车辆组合导航位置和每颗卫星位置之间的卫地距离；计算出每颗卫星的所述伪距观测量与所述卫地距离的第二差值，并计算出所有所述第二差值的第二标准差；判断所述第二标准差是否小于预设的第二阈值，若是，则所述伪距观测量处于可用状态。6.根据权利要求4所述的车载捷联组合导航方法，其特征在于，所述基于所述载波相位差分观测量进行滤波估计，得到第一观测误差的步骤，包括：将所有所述第一差值中的中位数所对应的卫星作为参考星，将所述参考星的第一差值作为第一条件值；
从当前历元的所有卫星的载波相位差分观测量中，选择所述第一差值与所述第一条件值之间的差值小于第一偏差门限的载波相位差分观测量作为选定观测量；基于所有所述选定观测量，建立第一量测方程和第一状态方程；基于所述第一量测方程和所述第一状态方程，采用卡尔曼滤波估计误差估计，得到第一观测误差；其中，所述第一观测误差包括经纬高位置误差、速度误差和姿态误差。7.根据权利要求5所述的车载捷联组合导航方法，其特征在于，所述基于所述伪距观测量进行滤波估计，得到第二观测误差的步骤，包括：将所有所述第二差值中的中位数所对应的卫星作为参考星，将所述参考星的第二差值作为第...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐浩，
申请(专利权)人：广州导远电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：