基于捷联惯导解算和零速校正的自主导航系统定位方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于捷联惯导解算和零速校正的自主导航系统定位方法，采用行人自主导航系统中MEMS加速度计和MEMS磁力计的输出数据对系统进行初始对准，利用捷联惯导解算算法对行人自主导航系统的状态进行估计，通过静态检测算法检测到行人脚步静止时，设计基于卡尔曼滤波的零速校正误差补偿器采用输出校正的方式对行人自主导航系统导航解算结果进行校正，克服了MEMS惯性测量器件精度低、长时间使用时定位误差较大的缺陷，在不增加外在成本的条件下，实现了高精度的行人自主导航系统定位功能。本发明专利技术方法简单，稳定性和可靠性高，有效的提高了单兵自主导航系统的使用精度，对实现更高定位精度的行人自主导航定位具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导航定位
，尤其涉及一种。
技术介绍
行人自主导航系统(包括MEMS三轴磁力计、MEMS三轴加速度计、MEMS三轴陀螺仪)主要用于个人在已知或未知条件下的自主导航和实时定位，辅助完成各类型的紧急救援任务。当火灾、地震等紧急意外发生时，事故发生现场可能存在可视性降低、固有环境改变等不利于救援的情况，营救人员无法快速准确的辨别自身位置。此时，行人导航系统提供的定位信息可为营救人员提供有效的技术保障。现有的具有单兵导航定位功能的产品绝大数主要依靠GPS (Global PositioningSystem)进行定位，但当GPS信号缺失时，系统将无法工作，继而无法满足行人自主导航系统自主、实时、稳定的定位要求。因此，研究在无GPS情况下的单兵自主定位技术具有一定应用价值。基于MEMS惯性测量技术的行人自主导航系统工作时不依赖于任何外部信息，具有良好的抗干扰性，因此，研究基于MEMS惯性测量技术的行人自主导航系统具有良好的应用价值。但目前MMU的测量精度总体上较低，传感器误差随时间的漂移比较严重，导致MIMU的导航误差积累急剧增大。【专利技术内容】本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于捷联惯导解算和零速校正的自主导航系统定位方法，其特征在于，该基于MEMS惯性测量行人自主导航系统定位的方法包括以下步骤：步骤一：将行人自主导航系统固定于单兵脚上，手持PDA实时接收并存储行人运动时系统输出的量测信息，任意时刻k接收到的系统输出信息为yk；步骤二：利用MEMS加速度计和MEMS磁力计输出值，及公式求得初始载体姿态信息步骤三：使用步骤一中存储的行人自主导航系统输出数据，及微分方程更新的方向余弦矩阵步骤四：利用步骤三中求出的行人自主导航系统的姿态矩阵及公式估计出单兵系统导航状态包含行人导航系统的三维位置向量、速度向量、姿态向量，即步骤五：利用步骤一中得到的行人导航系统中MEM...

【技术特征摘要】
1.一种基于捷联惯导解算和零速校正的自主导航系统定位方法，其特征在于，该基于MEMS惯性测量行人自主导航系统定位的方法包括以下步骤: 步骤一:将行人自主导航系统固定于单兵脚上，手持PDA实时接收并存储行人运动时系统输出的量测信息，任意时刻k接收到的系统输出信息为yk ； 步骤二:利用MEMS加速度计和MEMS磁力计输出值，及公式求得初始载体姿态信息Cnb(0); 步骤三:使用步骤一中存储的行人自主导航系统输出数据，及微分方程更新的方向余弦矩阵Cnb(t); 步骤四:利用步骤三中求出的行人自主导航系统的姿态矩阵Cnb(t)，及公式估计出单兵系统导航状态毛，^包含行人导航系统的三维位置向量、速度向量、姿态向量，即xx=R9.步骤五:利用步骤一中得到的行人导航系统中MEMS加速度计和MEMS陀螺仪的输出值及公式判断出行人自主导航系统的零速区间； 步骤六:利用步骤五中判断出得零速状态，使用基于卡尔曼滤波的零速误差校正器，采用输出校正的方式对导航解算结果进行修正； 通过以上循环即可估计出任意时刻k的状态量。2.如权利要求1所述的基于捷联惯导解算和零速校正的MEMS行人自主导航系统定位的方法，其特征在于，在步骤一中，行人导航系统包括=MEM...

【专利技术属性】
技术研发人员：于飞，于春阳，兰海钰，周广涛，卢宝峰，史宏洋，林萌萌，张丽丽，赵博，李佳璇，白红美，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：