[发明专利]GNSS与MIMU组合导航方法、装置及计算机设备

权利要求书

1.一种GNSS与MIMU组合导航方法，其特征在于，包括：

获取卫星导航系统的第一速度数据以及第一位置数据，和惯性导航系统的第二速度数据、第二位置数据以及姿态数据；所述第一速度数据、所述第一位置数据、所述第二速度数据以及所述第二位置数据为同一时刻下的不同导航系统测量所得的数据；

根据所述第一速度数据以及所述第二速度数据获取第一误差值，并根据所述第一位置数据以及所述第二位置数据获取第二误差值，将所述第一误差值以及第二误差值作为卡尔曼滤波的量测值，构建所述卡尔曼滤波方程组，其中，所述卡尔曼滤波方程组包括均方误差预测方程；

若所述量测值大于预设第一限值时，根据预设的遗忘因子调整所述均方误差预测方程并计算均方误差预测值，并根据所述均方误差预测值获取增益系数；

根据所述增益系数获取所述卡尔曼滤波方程组的卡尔曼滤波结果，其中，所述卡尔曼滤波结果包括载体位置校准量、速度校准量以及姿态校准量；

根据所述载体位置校准量、所述速度校准量以及所述姿态校准量修正所述第二速度数据、所述第二位置数据以及所述姿态数据；

所述卡尔曼滤波方程组还包括卡尔曼增益系数方程；

所述根据所述均方误差预测值获取增益系数的步骤，还包括以下步骤：

若所述量测值与量测噪声值的比大于预设第二限值时，根据预设的调节因子调整所述卡尔曼增益系数方程并计算所述卡尔曼增益系数；所述调节因子α_i的取值为α_i＝T，T为所述第二限值。

2.根据权利要求1所述的GNSS与MIMU组合导航方法，其特征在于，所述根据预设的遗忘因子调整所述均方误差预测方程并计算均方误差预测值的步骤，包括以下步骤：

根据获取均方误差预测值；

其中，P_k+1/k表示k+1时刻的均方误差预测值 ；G_k表示k时刻的系统噪声分配矩阵；表示k时刻的系统噪声分配矩阵的转置；Φ_k+1/k表示雅克比状态转移矩阵；表示雅克比状态转移矩阵的转置；Q_k表示k时刻的系统噪声矩阵，s表示所述遗忘因子；P_k表示k时刻的均方误差值。

3.根据权利要求1所述的GNSS与MIMU组合导航方法，其特征在于，所述若所述量测值与量测噪声值的比大于预设第二限值时，根据预设的调节因子调整所述卡尔曼增益系数方程并计算所述卡尔曼增益系数的步骤，包括以下步骤：

根据计算所述卡尔曼增益系数；

其中，P_k+1/k表示k+1时刻下均方误差预测值；R_k+1表示k+1时刻的量测噪声值；α_i表示调节因子；H_k+1表示k+1时刻的量测转移矩阵；表示k+1时刻的量测转移矩阵的转置。

4.根据权利要求1所述的GNSS与MIMU组合导航方法，其特征在于，所述获取卫星导航系统的第一速度数据以及第一位置数据，和惯性导航系统的第二速度数据、第二位置数据以及姿态数据的步骤，包括以下步骤：

获取所述卫星导航系统的卫星观测数据；

根据所述卫星观测数据获取所述第一位置数据以及所述第一速度数据；

获取所述惯性导航系统输出的加速度数据、角速度数据以及磁力数据；

根据所述加速度数据、所述角速度数据以及所述磁力数据获取所述第二位置数据、所述第二速度数据以及所述姿态数据。

5.根据权利要求4所述的GNSS与MIMU组合导航方法，其特征在于，所述根据所述加速度数据、所述角速度数据以及所述磁力数据获取所述第二位置数据、所述第二速度数据以及所述姿态数据的步骤之前，还包括以下步骤：

获取所述卫星导航系统的秒脉冲信号，并根据所述秒脉冲信号对所述加速度数据、所述角速度数据以及所述磁力数据添加时间戳；

根据所述时间戳同步所述卫星观测数据、所述加速度数据、所述角速度数据以及所述磁力数据。