[发明专利]一种车载导航方法和装置

权利要求书

1.一种车载导航方法，用于设置有全球导航卫星系统GNSS、惯性导航系统INS、无线电导航系统和守时设备的组合导航系统，其特征在于，所述方法包括：

使用INS系统的辅助信息对GNSS系统的GNSS信号进行修复，得到修正的GNSS导航信息；

将所述修正的GNSS导航信息、无线电导航系统输出的无线电导航信息、所述守时设备输出的时钟信号作为预设的联邦滤波系统的输入，其中所述联邦滤波系统包括主滤波器和两个子滤波器，并且所述修正的GNSS导航信息分别作为所述主滤波器和所述两个子滤波器的一个输入量，以作为所述联邦滤波系统的公共参考，所述无线电导航信息作为一个子滤波器的另一个输入量，所述守时设备的时钟信号作为另一个子滤波器的另一个输入量；

利用所述两个子滤波器对各自的输入量进行滤波，得到局部估计值和误差协方差阵；

将所述两个子滤波器的局部估计值和误差协方差阵分别输入所述主滤波器；以及

利用所述主滤波器对所述两个子滤波器的局部估计值进行最优融合，得到全局最优估计值，以利用所述全局最优估计值对所述修正的GNSS导航信息进一步校正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

利用所述主滤波器对所述两个子滤波器的局部估计值进行最优融合还得到最优估计方差阵；并且在进行最优融合的步骤之后还包括：

将所述全局最优估计值和所述最优估计方差阵作为反馈，对所述主滤波器和所述两个子滤波器进行重置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述主滤波器和两个子滤波器进行重置的步骤包括：

为提供给所述主滤波器和两个子滤波器的反馈分别设置信息分配系数，并且所述信息分配系数满足信息守恒原则。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述INS导航系统的辅助信息对所述GNSS导航系统的GNSS信号进行修复的步骤包括：

使用所述INS导航系统辅助所述GNSS导航系统捕获及跟踪GNSS信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述INS导航系统的辅助信息对所述GNSS导航系统的GNSS信号进行修复的步骤包括：

测量所述GNSS信号的载波相位的差分序列；

利用所述差分序列的数据特征探测所述GNSS信号是否出现周跳，利用所述INS导航系统的辅助信息对周跳进行修复。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

利用所述GNSS导航系统的累计输出、所述辅助信息以及所述无线电导航信息计算所述车载导航系统的量测信息；

利用对所述车载导航系统的完好性进行评估。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于

所述两个子滤波器分别使用卡尔曼滤波。

8.一种车载导航装置，其特征在于，包括：

设置有GNSS导航系统、INS导航系统、无线电导航系统和守时设备的组合导航系统：

信号修复单元，用于使用所述INS导航系统的辅助信息对所述GNSS导航系统的GNSS信号进行修复，得到修正的导航信息；

滤波输入单元，用于将所述修正的导航信息、所述无线电导航信息、所述守时设备的时钟信号作为预设的联邦滤波系统的输入，其中所述联邦滤波系统包括主滤波器和两个子滤波器，并且所述修正的导航信息分别作为所述主滤波器和所述两个子滤波器的一个输入量，以作为所述联邦滤波系统的公共参考，所述无线电导航信息作为一个子滤波器的另一个输入量，所述守时设备的时钟信号作为另一个子滤波器的另一个输入量；

子滤波单元，用于利用所述两个子滤波器对各自的输入量进行滤波，得到局部估计值和误差协方差阵；将所述两个子滤波器的局部估计值和误差协方差阵分别输入所述主滤波器；以及

主滤波单元，用于利用所述主滤波器对所述两个子滤波器的局部估计值进行最优融合，得到全局最优估计值，以利用所述全局最优估计值对所述修正的导航信息进一步校正。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于还包括：

滤波器重置模块，配置成将所述全局最优估计值和最优估计方差阵作为反馈，对所述主滤波器和所述两个子滤波器进行重置，其中利用所述主滤波器对所述两个子滤波器的局部估计值进行最优融合还得到所述最优估计方差阵。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述信号修复单元，还用于：

使用所述INS导航系统辅助所述GNSS导航系统捕获及跟踪GNSS信号；以及

测量所述GNSS信号的载波相位的差分序列，利用所述差分序列的数据特征探测所述GNSS信号是否出现周跳，利用所述INS导航系统的辅助信息对周跳进行修复。