[发明专利]用于提供导航信息的方法、对应系统和程序产品

权利要求书

1.一种用于通过导航感测设备提供导航信息的方法，所述导航感测设备包括：绝对定位源，提供包括绝对高度的三维绝对位置数据；惯性测量单元，提供包括加速度和角速度的运动数据；以及提供压力测量值的气压计传感器，所述方法包括：

通过第一数据融合过程，处理所述运动数据和所述绝对位置数据以获得二维位置信息；以及

通过第二数据融合过程，处理所述压力测量值和所述绝对位置数据以获得高度估计，通过所述第二数据融合过程的处理包括：

执行递归估计操作以获得所述高度估计，包括递归地估计状态向量，所述状态向量包括表示校准参数的状态变量，所述递归估计操作包括在每次迭代时执行系统更新操作，所述系统更新操作包括使用所述校准参数的当前估计和所述压力测量值，更新估计所述高度估计的状态变换模型；以及

使用所述绝对高度执行测量更新操作，所述测量更新操作包括：

计算所述高度估计与所述绝对高度之间的差值；

根据所述差值，更新针对所述系统更新操作的所述高度估计；以及

将所述差值反馈给所述系统更新操作，以校正所述校准参数和所述系统更新操作中的所述高度估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述递归估计操作包括卡尔曼滤波。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述递归估计操作包括扩展式卡尔曼滤波。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

表示所述校准参数的所述状态变量包括：

压力参考高度，与由所述气压计传感器测量的某个固定大气压力值相对应；

灵敏度估计，表示将压力转换为高度的系数；以及

输出高度信息；并且

所述状态变换模型包括：

第一系统更新等式，将所述灵敏度估计计算为先前迭代时的先前灵敏度估计加上由所述第一系统更新等式引入的对所述灵敏度估计的误差；

第二系统更新等式，将所述压力参考高度计算为所述先前迭代时的先前压力参考高度估计加上由所述第二系统更新等式引入的对压力参考高度估计的误差；以及

第三系统更新等式，将所述高度估计计算为：所述压力测量值和初始化压力之间的差值乘以所述灵敏度估计，与所述压力参考估计高度求和，再加上由所述第三系统更新等式引入的对所述高度估计的误差。

5.根据权利要求3所述的方法，包括：向所述系统更新操作提供初始化值，所述初始化值包括所估计的高度初始化值、压力参考高度初始化值、压力初始化值以及灵敏度初始化值，所述压力初始化值表示所述压力参考高度所参考的压力。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述状态变换模型的状态变换矩阵通过执行所述状态向量相对于所述状态变量中的每个状态变量的偏微分、和系统噪声矩阵来获得，所述系统噪声矩阵作为对角矩阵在对角线上分别具有所述第一系统更新等式、所述第二系统更新等式和第三系统更新等式中的误差的标准偏差。

7.根据权利要求2所述的方法，还包括：在等待下一压力测量值之后，将所述差值反馈给所述系统更新操作，以校正所述校准参数和所述系统更新操作中的所述高度估计，并且然后执行所述递归估计操作中的所述滤波的下一迭代。

8.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一系统更新等式根据压力和高度来校正。

9.根据权利要求1所述的方法，包括：存储与给定事件相对应的所述状态变量；以及将所存储的所述状态变量加载为与所述给定事件之后的新事件相对应的初始化值。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述绝对定位源是全球导航卫星系统接收器。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述二维位置信息是经度和纬度。