[发明专利]一种动中通天线的修正惯导方法及其构成的混合导航方法

说明书

本发明公开了一种动中通天线的修正惯导方法及其构成的混合导航方法，本申请的核心设计是：本发明提供了三个改进点来修正导航误差，第一种：为了降低动中通天线的初始反应时间，本发明采用一种新的惯导快速对准方法，对准精度可以在3秒时间内达到动中通天线的要求，提高了系统初始反应速度；第二种：采用自适应调节的方式来调整组合导航参数，进一步提高了惯导误差修正精度；第三种，采用新的零速修正算法，有效避免动中通受遮挡时，惯导精度降低或发散的不足。通过上述三种技术手段，可以全面的应对动中通使用过程中出现的惯导精度降低的问题，从而提供一种稳定、精度高的导航手段。

技术领域

本发明涉及组合导航技术领域，具体涉及一种动中通天线的修正惯导方法及其构成的混合导航方法。

背景技术

目前，低成本动中通天线一般使用MEMS惯导，MEMS惯导的陀螺零偏稳定性和零偏重复性差，且无法提供航向信息，一般需要利用GPS(或BD)、反解航向信息和MEMS惯导进行组合导航，估计陀螺误差，以此提高姿态和陀螺测量精度。

目前，常用的动中通天线组合导航算法，存在以下不足：(1)惯导初始对准算法时间长，一般大于60s，影响动中通天线的初始反应时间；(2)利用卫星信标信号反解的航向精度波动大，组合导航算法将航向波动误认为陀螺零位偏差，错误地修正陀螺误差，影响动中通天线稳定精度；(3)当动中通天线信号受到遮挡时，此时无法接收GPS(或BD)和信标信号，位置组合导航和航向组合导航算法失效，如果长时间不进行陀螺误差修正，惯导的姿态误差将增大，载车驶出遮挡区域后，动中通天线很难快速重新捕获卫星。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动中通天线的修正惯导方法及其构成的混合导航方法，利用多种组合导航方法，提高惯导姿态测量精度，解决现有方法的不足。

本发明通过下述技术方案实现：

本申请的核心设计是：本发明提供了三个改进点来修正导航误差，第一种：为了降低动中通天线的初始反应时间，本发明不采用常用的惯导对准方法，而采用一种新的惯导快速对准方法，对准精度可以在3秒时间内达到动中通天线的要求，提高了系统初始反应速度；第二种：根据信标信号电压值，自适应调节调整Kalman滤波器参数，从而进一步降低了动中通天线扰动引起的误差，提高了天线稳定精度；第三种，采用新的零速检查和修正算法，有效避免动中通天线受遮挡时，惯导精度降低或发散的不足。通过上述三种技术手段，可以全面的应对动中通使用过程中出现的惯导精度降低的问题，从而提供一种稳定、精度高的导航手段。

本发明具体是这样实现的：

一种动中通天线的惯导误差修正方法，包括以下步骤：

(A)、系统上电，惯导进行初始对准，完成纵倾角和横滚角对准；

(B)、用动中通天线跟踪卫星；

(C)、通过检测信标信号电压值大小，判断天线是否已精确跟踪卫星，如果天线精确跟踪卫星，则利用天线的姿态信息、指向信息和位置信息反解得到航向角，并根据信标信号自适应调节航向测量方差值，其中天线的指向信息包括方位角、俯仰角、为零的极化角，姿态信息包括纵倾角和横滚角，位置信息包括天线的经度、纬度和高度,然后进入步骤(D)；如果天线未精确跟踪卫星，则直接进入步骤(E)；

(D)、利用反解的航向角通过Kalman滤波算法进行航向组合导航，估计惯导系统的误差，进行反馈校正，提高惯导系统测量精度；

(E)、判断GPS或BD数据是否有效，如果数据有效，则利用GPS或BD数据进行位置组合导航，然后进入步骤(F)；如果数据无效，则直接进入步骤(F)；

(F)、判断动中通载车是否静止，如果载车静止，则进行零速修正，并进入步骤(G)，如果载车运动，则直接进入步骤(G)；

(G)、重复执行步骤(B)至步骤(G)。