[发明专利]一种基于多源信息融合的车载定位方法

说明书

本发明公开了一种基于多源信息融合的车载定位方法，该车载定位方法包括如下步骤：步骤1，从各系统中分别获取导航信息；步骤2，对来自不同系统的导航信息进行时空配准；步骤3，进行局部滤波；步骤4，进行信息融合；步骤5，信息融合后，输出定位信息，利用信息分配原则对主滤波器和子滤波器进行重置，然后返回步骤1。本发明创新地提供了一种基于多源信息融合的车载定位方法，将不同定位系统提供的位置信息进行数据融合，增加了系统余度，使得不同定位系统之间优势互补，增强系统动态适应能力，使总系统获得优于局部系统的精度，提高车载定位能力，进而使陆用武器发射系统具备长时、大范围机动能力。

技术领域

本发明涉及车载捷联惯导定位定向技术领域，更为具体地，本发明为一种基于多源信息融合的车载定位方法。

背景技术

目前，为提高车载定位系统长时间精度保持能力和复杂环境适应能力，本领域技术人员一直都在寻找一种高精度、高可靠性的定位方法。但是，现有的单一导航定位系统存在固有缺陷，无法提供持续、稳定的导航信息，其更无法满足武器发射系统对长时、大范围机动能力的要求。比如，卫星导航系统的卫星信号易受干扰和欺骗，里程计系统常存在参数漂移、误差累积、受环境影响较稳严重等问题，高程计系统精度较差，地图匹配系统精度受数字地图精度影响且只能修正垂直方向的位置误差，地磁匹配系统易受干扰且匹配可靠性弱，景象匹配系统信息采集难度大，惯性导航系统需要不断更新校正、且高精度惯导费用过高。

因此，如何使车载定位系统提供持续、稳定的导航信息，已经成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

为解决现有单一导航系统无法提供持续、稳定的导航信息的问题，本发明创新地提出了一种基于多源信息融合的车载定位方法，通过数据融合的方式增加系统余度，从而使不同定位系统之间形成优势互补，从而有效提高了定位信息的稳定性、持续性及可靠性。

为实现上述的技术目的，本发明公开了一种基于多源信息融合的车载定位方法，所述车载定位方法包括如下步骤：

步骤1，在各自的量测时空内，从各系统中分别获取导航信息；所述各系统包括捷联惯导系统、里程计系统、卫星导航系统、地图匹配系统及高程计系统，将捷联惯导系统作为公共参考系统；

步骤2，对来自不同系统的导航信息进行时空配准，令所有导航信息具有一致的时空属性；所述时空配准包括时间配准和空间配准；

步骤3，将来自捷联惯导系统的导航信息分别送入至各子滤波器，且将经过时空配准的导航信息分别送入各自对应的子滤波器、进行局部滤波；

步骤4，将各子滤波器输出的信息和捷联惯导系统的导航信息均送入主滤波器中、进行信息融合；

步骤5，信息融合后，输出定位信息，利用信息分配原则对主滤波器和子滤波器进行重置，然后返回步骤1。

本发明创新地提供了一种基于多源信息融合的车载定位方法，将不同定位系统提供的位置信息进行数据融合，增加了系统余度，使得不同定位系统之间优势互补，增强系统动态适应能力，从而使总系统获得优于局部系统的精度，提高车载定位能力，进而使陆用武器发射系统具备长时、大范围机动能力。

进一步地，由于来自各导航数据源的信息往往具有不同的时空属性，而具有不同的时空属性的信息无法直接进行融合，因此，本发明步骤2中，时间配准过程中，采用硬件中断计时与数据拟合外推结合的方式进行时间统一；空间配准过程中，采用统一基准坐标系与补偿杆臂误差结合的方式进行空间统一。

进一步地，步骤4中，令各子滤波器输出两类信息至主滤波器，两类信息分别为状态估计值和误差协方差阵，主滤波器和各子滤波器形成联邦卡尔曼滤波器。

进一步地，步骤4中，所述信息融合过程使用具有24维状态变量的误差模型，所述误差模型中的误差状态量为：