[发明专利]一种GNSS和MIMU组合导航中微陀螺g敏感性误差补偿方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及到组合导航技术领域，特指一种适用于高动态条件下GNSS/MIMU组合导航中微陀螺的g敏感性误差误差补偿方法。

背景技术

微惯性测量单元（MIMU）与卫星接收机构成的组合导航系统具有体积小、成本低等优势，应用潜力巨大，成为当前导航领域的一个研究热点。MIMU一般精度较差，尤其是其中的微机械陀螺，多数还处于角速率级的水平。当前多数微机械陀螺都属于哥氏振动陀螺，振动或线加速运动对其性能影响很大。g敏感性（g-sensitivity）误差系数是微陀螺重要的性能参数之一，它表征了载体线加速运动所引起的微陀螺性能恶化程度。

目前，市场上微机械陀螺的g误差系数标定的典型值为0.1°/s/g左右，例如美国Melexis公司的MLX90609和Silicon Sensing公司的CRG20-01，这意味着1g加速度的变化将引起360°/h的零偏变化，在更高动态的应用场合中，微机械陀螺的性能会变得很差甚至不可用。因此高动态下微陀螺g敏感性误差对MIMU/GNSS组合导航性能的影响，是一个值得关注的问题。

总而言之，目前的MEMS精度较低，动态性能较差，难以适应高动态条件下的导航需求，尤其是其表现出显著地g敏感性误差，极大地制约了MEMS的应用，因此需要对高动态条件下微陀螺g敏感性误差分析与补偿技术进行研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、操作简便、适用范围广的GNSS和MIMU组合导航中微陀螺g敏感性误差补偿方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种GNSS和MIMU组合导航中微陀螺g敏感性误差补偿方法，其步骤为：

（1）建立微陀螺的g敏感性误差方程：

G_o=G_gf^b

式中，G_o表示微陀螺的g敏感性误差，G_g表示g敏感性误差的系数矩阵，f^b表示加速度计测得的比力信息；

（2）建立含g敏感性误差的GNSS/MIMU组合导航系统方程；

（3）采用非线性全局可观性分析方法，对含g敏感性误差的GNSS/MIMU组合导航系统进行全局可观性分析，设计该组合系统全局可观的运动路径；

（4）依据步骤（1）中得到的微陀螺的g敏感性误差方程，构建相应的卡尔曼滤波器，并按照步骤（3）得到的运动路径运动，实现微陀螺g敏感性误差的补偿。

作为本发明的进一步改进：在所述步骤（2）中，选取GNSS/MIMU组合系统的状态为位置、速度、姿态、陀螺零偏、加速度计零偏和g敏感性误差系数，则系统状态方程为：

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v·e=Cbe(fb-δfb)-2ωiee×vee+gle]]>