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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及组合导航,特别涉及一种组合导航定位算法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
1、目前低精度的基于微机械(mems,micro-electro-mechanical system)惯性导航系统(ins,inertial-navigation system),广泛应用于组合导航系统中。零偏误差大多都会直接使用到卡尔曼滤波算法中作为系统误差,结合gps的观测误差形成动态增益,从而估计出imu(inertialmeasurementunit)惯性测量单元的动态零偏误差。
2、但是,存在以下的问题:这样的系统设计对调参要求很高,同时要求gps的观测误差正确率必须100%,然而实际中的gps(global positioning system)的观测误差准确率是达不到100%,就会导致估计得imu误差不准确。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种组合导航定位算法、系统、设备及存储介质,以解决相关技术中实际中的gps的观测误差准确率是达不到100%,导致估计得imu误差不准确的问题。
2、第一方面,提供了一种组合导航定位算法,其包括:
3、基于当前的定位数据,得到初始融合定位信息;
4、基于所述初始融合定位信息,以及历史时间段内的惯性测量数据和定位数据,得出重复性零偏误差;
5、利用所述重复性零偏误差对当前惯性测量数据进行误差补偿,然后与所述初始融合定位信息进行机械编排,以输出最终融合定位信息。
6、一些实施例中,
7、利用所述重复性零偏误差和不稳定性零偏误差对当前惯性测量数据进行误差补偿,然后与所述初始融合定位信息进行机械编排,以输出最终融合定位信息。
8、一些实施例中,基于当前的定位数据,得到不稳定性零偏误差,包括以下步骤:
9、以定位设备的精度误差作为观测误差,并利用融合模块对当前惯性测量数据进行动态估计,得到三轴位置零偏、三轴速度零偏和三轴姿态角零偏;
10、将三轴位置零偏、三轴速度零偏和三轴姿态角零偏记作为所述不稳定性零偏误差。
11、一些实施例中,所述惯性测量数据包括时间戳、三轴加速度和三轴角速度;
12、所述定位数据包括时间戳、rtk的状态、三轴位置数据、三轴位置协方差、三轴速度和三轴速度协方差;rtk的状态包括固定解状态和非固定解状态;
13、基于当前的定位数据,得到初始融合定位信息,包括以下步骤:
14、利用定位数据的三轴速度和三轴速度协方差计算出被定位的载体的姿态信息;结合所述三轴位置数据、三轴位置协方差、三轴速度、三轴速度协方差、三轴加速度和三轴角速度,以及所述姿态信息进行融合,以得到初始融合定位信息;同时判断当前的定位数据的rtk的状态;
15、若为固定解状态,则将融合模块初始化;否则,为非固定解状态,不将融合模块初始化。
16、一些实施例中,基于历史时间段内的惯性测量数据和定位数据,得出惯性测量单元的重复性零偏误差,包括以下步骤:
17、利用惯性测量数据判断被定位的载体是否处于静止状态;
18、若处于静止状态,则以设计规则一利用所述定位数据和惯性测量数据,求得静止状态下的重复性零偏误差;
19、若不处于静止状态,则以设计规则二利用所述定位数据和惯性测量数据,求得运动状态下的重复性零偏误差。
20、一些实施例中,所述设计规则一包括以下步骤:
21、判断融合模块是否初始化;
22、若初始化,则利用所述初始融合定位信息求解姿态矩阵;然后利用该姿态矩阵、三轴加速度和三轴角速度,求得加速度零偏和角速度零偏,将加速度零偏和角速度零偏记作为静止状态下的所述重复性零偏误差;
23、若未初始化,则利用所述三轴角速度,求得角速度零偏,将角速度零偏记作为静止状态下的所述重复性零偏误差。
24、一些实施例中,所述设计规则二包括以下步骤:
25、判断历史时间段内每个时间戳的rtk的状态是否全是固定解状态;
26、若是,则利用定位数据的三轴速度和三轴速度协方差,求得每个时间戳对应的姿态角一;利用惯性测量数据的三轴角速度,求得每个时间戳对应的姿态角二;以所有的姿态角一和姿态角二建立最小二乘模型,并求解出角速度零偏,将角速度零偏记作为运动状态下的所述重复性零偏误差;
27、若不是,则记录全是固定解状态下,求解出的每个时间戳对应的角速度零偏的求解时间;将求解时间和对应的角速度零偏形成一元一次方程;以设计预测时间和所述一元一次方程预测出角速度零偏,然后将预测出的角速度零偏记作为运动状态下的所述重复性零偏误差。
28、第二方面,提供了一种组合导航定位系统,其包括:
29、滑动窗口模块,其用于缓存历史时间段内的惯性测量数据和定位数据;
30、融合模块,其用于基于当前的定位数据,得到初始融合定位信息;
31、零偏粗略估计模块,其用于基于所述初始融合定位信息,以及历史时间段内的惯性测量数据和定位数据,得出重复性零偏误差;所述融合模块还用于利用所述重复性零偏误差对当前惯性测量数据进行误差补偿,然后与所述初始融合定位信息进行机械编排,以输出最终融合定位信息。
32、第三方面,提供了一种组合导航定位设备,所述组合导航定位设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的组合导航定位程序,其中所述组合导航定位程序被所述处理器执行时,实现组合导航定位方法的步骤。
33、第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有组合导航定位程序,其中所述组合导航定位程序被处理器执行时,实现的组合导航定位方法的步骤。
34、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:(只写独权的好处)
35、本申请实施例提供了一种组合导航定位算法、系统、设备及存储介质,由于基于当前的定位数据,得到初始融合定位信息;基于所述初始融合定位信息,以及历史时间段内的惯性测量数据和定位数据,得出重复性零偏误差;利用所述重复性零偏误差对当前惯性测量数据进行误差补偿,然后与所述初始融合定位信息进行机械编排,以输出最终融合定位信息,以上利用历史时间段内的惯性测量数据和定位数据,得到对应于当前定位数据的重复性零偏误差,从而对当前惯性测量数据补偿,在补偿后与当前的定位数据进行融合;将历史的定位数据的参与到求解零偏,降低了组合导航对gps的观测误差正确率的要求。减小了imu单元的参与eskf解算的零偏,提高了无gps状态下航位推算的精度。
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1.一种组合导航定位算法,其特征在于,其包括:
2.如权利要求1所述的组合导航定位算法,其特征在于:
3.如权利要求2所述的组合导航定位算法,其特征在于:
4.如权利要求1或2所述的组合导航定位算法,其特征在于:
5.如权利要求4所述的组合导航定位算法,其特征在于:
6.如权利要求5所述的组合导航定位算法,其特征在于:
7.如权利要求5所述的组合导航定位算法,其特征在于:
8.一种组合导航定位系统,其特征在于,其包括:
9.一种组合导航定位设备,其特征在于,所述组合导航定位设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的组合导航定位程序,其中所述组合导航定位程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1至7中任一项所述的组合导航定位方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有组合导航定位程序,其中所述组合导航定位程序被处理器执行时,实现如权利要求1至7中任一项所述的组合导航定位方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种组合导航定位算法,其特征在于,其包括:
2.如权利要求1所述的组合导航定位算法,其特征在于:
3.如权利要求2所述的组合导航定位算法,其特征在于:
4.如权利要求1或2所述的组合导航定位算法,其特征在于:
5.如权利要求4所述的组合导航定位算法,其特征在于:
6.如权利要求5所述的组合导航定位算法,其特征在于:
7.如权利要求5所述的组合导航定位算法,其特征在于:
8.一种组合导航定位系...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭红雨,赵俊鹏,刘开,刘岸晖,
申请(专利权)人:岚图汽车科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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