ＧＮＳＳ辅助ＭＥＭＳ惯性传感器零偏的快速在线动态标定方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航
，特别是涉及全球卫星导航系统GNSS和基于MEMS的惯性导航系统(MEMS INS)相结合的组合导航系统中，GNSS辅助MEMS惯性传感器零偏的快速在线动态标定方法，所述MEMS是指微机电系统，所述的MEMS惯性传感器包括MEMS加速度计和MEMS陀螺仪，构成组合导航系统的惯性测量单元；MEMS惯性传感器的测量误差主要由MEMS加速度计和MEMS陀螺仪的零偏误差决定，为消除MEMS惯性传感器的测量误差，对MEMS惯性传感器进行零偏标定是非常必要的。
技术介绍
全球卫星导航系统GNSS(Global Navigation Satellite System)能为全球用户提供全天候、连续实时、高精度的三维位置、三维速度和时间基准。由惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)为核心组成的惯性导航系统(Inertial Navigation System，INS)能够自主隐蔽地进行连续的三维空间导航与测姿，不存在信号的电磁干扰，能跟踪和反映运动载体的机动且输出平稳。将以上二者组合使用，可取长补短，发挥二者各自的...
【技术保护点】
一种ＧＮＳＳ辅助ＭＥＭＳ惯性传感器零偏的快速在线动态标定方法，其特征在于，所述ＭＥＭＳ惯性传感器包括构成ＭＥＭＳ惯性测量单元的ＭＥＭＳ加速度计和ＭＥＭＳ陀螺仪；在ＧＮＳＳ／ＭＥＭＳ ＩＮＳ组合导航系统中，通过在线对比由ＧＮＳＳ推导得到的总比力的模和ＭＥＭＳ加速度计输出得到的总比力的模，来实时标定加速度计的零偏；通过使用ＧＮＳＳ测量的速度信息，在线推导得出姿态信息并添加匀速或近似匀速直线运动或静止的约束，来实时标定陀螺仪的零偏；所述ＭＥＭＳ指微机电系统，所述ＧＮＳＳ指全球卫星导航系统，所述ＭＥＭＳ ＩＮＳ指以ＭＥＭＳ惯性测量单元为核心组成的惯性导航系统。
【技术特征摘要】
1.一种GNSS辅助MEMS惯性传感器零偏的快速在线动态标定方法，其特征在于，所述MEMS惯性传感器包括构成MEMS惯性测量单元的MEMS加速度计和MEMS陀螺仪；在GNSS/MEMS INS组合导航系统中，通过在线对比由GNSS推导得到的总比力的模和MEMS加速度计输出得到的总比力的模，来实时标定加速度计的零偏；通过使用GNSS测量的速度信息，在线推导得出姿态信息并添加匀速或近似匀速直线运动或静止的约束，来实时标定陀螺仪的零偏；所述MEMS指微机电系统，所述GNSS指全球卫星导航系统，所述MEMS INS指以MEMS惯性测量单元为核心组成的惯性导航系统。2.根据权利要求1所述的GNSS辅助MEMS惯性传感器零偏的快速在线动态标定方法，其特征在于，所述MEMS加速度计和MEMS陀螺仪为三个相互正交的MEMS加速度计和三个相互正交的MEMS陀螺仪，分别用于测量载体的线加速度和角速度。3.根据权利要求2所述的GNSS辅助MEMS惯性传感器零偏的快速在线动态标定方法，其特征在于，所述由GNSS推导得到的总比力的模的算法如下：设GNSS当前时刻Tk与前一时刻Tk-1输出的三个方向e，n，u(东北天)的速率分别为VGNSS，i(k)和VGNSS，i(k-1)，其中i＝e，n，u，则计算前一时刻三个方向的加速度值为aGNSS,i(k-1)=VGNSS,i(k)-VGNSS,i(k-1)Tk-Tk-1,i=e,n,u]]>那么由GNSS推导得出的前一时刻Tk-1总比力的模为fGNSS(k-1)=(aGNSS,e2(k-1)+aGNSS,n2(k-1)+aGNSS,u2(k-1))+g;]]>其中，g为重力加速度；所述MEMS加速度计输出得到的总比力的模由如下方法得到：设MEMS加速度计当前时刻Tk三个正交方向(x，y，z)输出的比力值分别为fIMU，x(k)，fIMU，y(k)，fIMU，z(k)，则MEMS加速度计输出的当前时刻Tk总比力的模为：fIMU(k)=(fIMU,x2(k)+fIMU,y2(k)+fIMU,z2(k));]]>则所述加速度计的零偏为总加速度计的零偏δf(k)，δf(k)＝fIMU(k)-fGNSS(k-1)。4.根据权利要求3所述的GNSS辅助MEMS惯性传感器零偏的快速在线动态标定方法，其特征在于，当三个相互正交的各轴的加速度计零偏均等时，三个相互正交的MEMS加速度计的零偏分别为δfi＝δf(k)/3，i＝x，y，z。5.根据权利要求4所述的GNSS辅助MEMS惯性传感器零偏的快速在线动态标定方法，其特征在于，经零偏补偿后的各轴加速度计的比力输出为当前时...
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京泰豪联星技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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