[发明专利]GNSS/INS组合导航数据质量控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种GNSS/INS组合导航数据质量控制方法，包括：步骤1：读取GNSS数据；步骤2：提取信噪比/载噪比统计量、卫星高度角统计量、卫星数和卫星信号数统计量、载波相位周跳和失锁统计量、卫星观测值残差统计量；步骤3：确定反映GNSS观测环境的权因子；步骤4：根据GNSS定位模式和反映GNSS观测环境的权因子分类进入数据质量控制算法；步骤5：确定卫星观测值残差统计量的各分量的分类阈值；根据反映GNSS观测环境的权因子、卫星观测值残差统计量和GNSS原始位置STD来确定新的GNSS位置STD的数值；步骤6：根据实际分布，设定STD阈值，剔除粗差。本发明充分利用了卫星观测值残差统计量，有效提升了GNSS位置解STD与位置真实误差的一致性，且效果稳健。

技术领域

本发明涉及导航定位技术领域，尤其涉及一种GNSS/INS组合导航数据质量控制方法。

背景技术

在全球导航定位系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）与惯性导航系统（Inertial Navigation System, INS）组合算法滤波策略中，R阵作为量测噪声协方差阵，主要由GNSS定位解验后方差(以下称为GNSS位置解标准偏差(Standard Deviation,STD )进行赋值。R阵是影响GNSS/INS组合解精度的主要因素之一。GNSS位置解STD需反映出GNSS位置解的真实误差水平，与位置真实误差具有较好的一致性。这类问题也可描述为GNSS位置解STD 是否准确。

受各种因素的影响，现有的各类GNSS算法中，GNSS位置解STD与位置真实误差的一致性较差。尤其在遮挡环境中，常无法反映出GNSS位置解的真实误差水平，进而导致引入了STD偏优但真实误差较大的GNSS定位解，严重影响了GNSS/INS组合解的定位质量。

机器学习算法可较好地解决上述问题，但在存储和运算资源十分有限，且对功耗敏感的嵌入式设备上，这种方案并不可行。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种GNSS/INS组合导航数据质量控制方法，来有效提升GNSS位置解STD与位置真实误差的一致性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种GNSS/INS组合导航数据质量控制方法，包括：

步骤 1：读取GNSS数据，所述数据包括信噪比/载噪比、卫星高度角、卫星数、卫星信号数、载波相位发生周跳数和失锁数、卫星观测值残差、DOP值、GNSS原始位置STD、GNSS定位模式；

步骤 2：提取信噪比/载噪比统计量、卫星高度角统计量、卫星数和卫星信号数统计量、载波相位周跳和失锁统计量、卫星观测值残差统计量；

步骤 3：根据提取的统计量确定反映GNSS观测环境的权因子；

步骤 4：根据GNSS定位模式和反映GNSS观测环境的权因子分类进入步骤5的数据质量控制算法；

步骤 5：确定卫星观测值残差统计量的各分量的分类阈值；根据反映GNSS观测环境的权因子、卫星观测值残差统计量和GNSS原始位置STD来确定新的GNSS位置STD的数值；

步骤 6：根据新的GNSS位置STD的实际分布，设定STD阈值，剔除粗差，其中，大于阈值的予以剔除，满足阈值条件的参与定权；完成GNSS/INS组合导航数据质量控制。

进一步地，所述卫星观测值残差统计量包括RMS、分位数、运算、DOP值和卫星观测值残差的运算。

进一步地，步骤5中，先定义确定newstd的函数：

newstd=(weight_ev , res_stat , rawstd)

其中，newstd为新的GNSS位置STD，weight_ev为反映GNSS观测环境的权因子，res_stat为卫星观测值残差统计量，rawstd为GNSS原始位置STD；