[发明专利]一种惯导/里程计自主组合导航方法

说明书

技术领域

本发明属于导航技术领域，具体涉及一种惯导/里程计自主组合导航方法。 

背景技术

在陆用定位定向应用领域，国内外对高精度车载定位定向系统都有着迫切的需求。其中，将惯导系统与GNSS、里程计进行组合导航是目前陆用定位定向系统所普遍采用的方法。然而，由于GNSS信息易受干扰，目前国内外典型的陆用定位定向系统产品所采用的主要工作模式为惯导/里程计组合导航，兼容零速修正技术，获得较高的定位定向精度，并具有完全自主性。 

目前，惯导/里程计组合导航普遍采用里程计速度信息与惯导进行组合导航，但由于里程计输出位移增量脉冲信号，且存在刻度系数误差，由位移增量信息进行微分得到的速度信息后，存在较大的速度噪声，且不能保证速度信息的实时性和准确性，从而影响自主导航精度。 

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有惯导/里程计组合导航方法中里程计量化噪声过大，降低了组合导航精度。 

本发明的技术方案如下所述： 

一种惯导/里程计自主组合导航方法，包括以下步骤： 

步骤(1)进行惯导系统初始对准，得到惯导系统初始姿态；惯导系统初始对准结束后转入惯导/里程计组合导航状态，对卡尔曼滤波器参数进行初始 化；步骤(2)进行惯性导航计算，同时采集里程计脉冲信号，解算惯导速度、位置、姿态信息，里程计姿态阵，并将里程计脉冲信息转换为位移信息，计算里程计航位推算位移增量；同时计算离散状态转移矩阵和量测矩阵；步骤(3)导航计算每到卡尔曼滤波周期时刻，采用基于位移误差的求和测量，计算滤波观测量；步骤(4)进行里程计信息故障检测；步骤(5)进行卡尔曼滤波；步骤(6)对惯导姿态阵、速度、位置误差进行修正，对里程计姿态阵进行修正；对里程计刻度系数进行修正。 

本方法的坐标系定义如下： 

n：导航坐标系oxyz，北天东地理坐标系，x轴指北，y轴指天，z轴指东；n′：计算导航坐标系o′x′y′z′，x′轴指北，y′轴指天，z′轴指东；b：惯导载体系o″x″y″z″，与陀螺坐标系重合，前上右坐标系，x″轴指向前，y″轴朝上，z″轴指右；m：里程计坐标系o″′x″′y″′z″′，前上右坐标系，x″′轴指向前，y″′轴朝上，z″′轴指右。 

步骤(1)中，惯导系统初始对准方法采用静基座对准或动基座对准方法。 

步骤(2)中，设里程计位移输出在里程计坐标系m中表示为： 

ΔS^m＝[ΔS_x 0 0]^T    (1) 

则里程计位移在导航坐标系n中表示为： 

ΔSn=CmnΔSm---(2)]]>

里程计导航坐标系n位移误差方程：