[发明专利]一种基于MEMS惯性组件的INS/DRGNSS松组合导航方法

权利要求书

1.一种基于MEMS惯性组件的INS/DRGNSS松组合导航方法，其特征在于，由以下步骤组成：

以INS/DR系统的位置误差、失准角、陀螺零偏、以及里程计的尺度因子为状态向量来建立状态微分方程；

以GNSS系统的位置信息和INS/DR系统的位置信息建立观测方程；

以所述状态微分方程与观测方程进入kalman滤波器迭代过程计算出INS/DR系统的状态向量；

利用所述状态向量对INS/DR系统的位置、速度、姿态角和陀螺零偏误差进行校正，得出校正后的位置、速度和姿态信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS惯性组件的INS/DRGNSS松组合导航方法，其特征在于：

状态微分方程为：

其中，F(t)是系统矩阵；G(t)是系统的噪声驱动矩阵；是系统的状态向量，表示为：是系统的激励噪声，表示为：是陀螺3个轴的零偏未标定误差；φ_E,φ_N,φ_U是3个失准角，δL,δλ,δh是INS/DR系统的位置误差，是东向陀螺零偏误差，是北向陀螺零偏误差，是天向陀螺零偏误差，δK是里程计的尺度因子误差。

3.根据权利要求2所述的一种基于MEMS惯性组件的INS/DRGNSS松组合导航方法，其特征在于，所述F(t)和G(t)的计算步骤如下：

其中，L是大地纬度，h是椭球体高度，ω_ie是地球自转角速率，和分别是东向和北向速度，R_M是当前位置的地球子午圈曲率半径，R_N是地球卯酉圈曲率半径，R_e是地球半径，是捷联矩阵，0_3×3是3阶零矩阵，I_3×3是3阶单位矩阵。

4.根据权利要求3所述的一种基于MEMS惯性组件的INS/DRGNSS松组合导航方法，其特征在于，INS/DR系统采用实时补偿算法对陀螺零偏进行初始标定，标定模型的辨识参数计算方法如下：

从[-40℃,85℃]的温度区间，以0.5℃为间隔作为温度序列，对每一列温度的标识零偏的可用性、求零偏的数据长度和对应温度点的零偏估计值，最终得到温度零偏映射表；

当载体处于角运动静止时，收集在同一个温度点上的连续陀螺数据样本，并用式(3)计算其均值作为零偏估计值；

其中，是待标定的陀螺零偏向量，是第k历元的陀螺采样值，N是样本容量；

任意时刻，首先读取到传感器的温度，搜索该温度在温度零偏映射表中对应的零偏是否有效，如果有效，则直接读出零偏估计值补偿到原始采样值上；否则以该温度点为中点，分别向两边搜索±10℃范围的有效温度点，然后用加权最小二乘算法对式(4)模型进行拟合，估计出模型常量参数c_0x,c_0y,c_0z,c_1x,c_1y,c_1z后，即可代入下面的模型估计出所需温度点的零偏值b_ωx,b_ωy,b_ωz：

其中，t_k是k时刻的时间，T_k是k历元采样点的温度值。