[發(fā)明專利]精密單點定位與慣性測量緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110330853.8
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102508277A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王堅;李增科;高井祥;孟曉林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01S19/49
• 分類號: G01S19/49
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

1.一種精密單點定位與慣性測量緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：它包括慣性測量單元（1）、慣性測量處理模塊（2）、GPS接收機（3）、卡爾曼濾波計算模塊（4）和電源模塊，其中：慣性測量單元（1）的輸出端與慣性測量處理模塊（2）相連，慣性測量處理模塊（2）與GPS接收機（3）分別連接卡爾曼濾波計算模塊（4），卡爾曼濾波計算模塊（4）同時接收慣性測量處理模塊（2）和GPS接收機（3）的輸出信號，通過多狀態(tài)卡爾曼濾波計算，修正慣性測量處理模塊（2）和GPS接收機（3）參數(shù)，將修正的參數(shù)反饋到慣性測量處理模塊（2）和GPS接收機（3），慣性測量處理模塊（2）接收卡爾曼濾波計算模塊（4）反饋的修正參數(shù)后得到組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密單點定位與慣性測量緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述GPS接收機（3）為雙頻接收機。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密單點定位與慣性測量緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述的卡爾曼濾波計算模塊（4）包括并列組合為一體的線性卡爾曼濾波器、非線性卡爾曼濾波器、擴展卡爾曼濾波器、自適應(yīng)卡爾曼濾波器以及抗差卡爾曼濾波器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密單點定位與慣性測量緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于包括如下步驟：

a.?將緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)固定在運動載體上，通過慣性測量單元（1）測量行進中運動載體的三軸角速度和三軸比力值之后傳輸給慣性測量處理模塊（2），經(jīng)慣性測量處理模塊（2）進行慣性測量力學編排得到運動載體的位置、速度和姿態(tài)，根據(jù)這些值預(yù)測計算相對于慣性測量單元（1）的偽距、載波、載波變化率的預(yù)測值；

b.?慣性測量處理模塊（2）將相對于慣性測量單元（1）的偽距、載波、載波變化率的預(yù)測值通過卡爾曼濾波計算模塊（4）接收后傳輸給GPS模塊（3），GPS模塊精密單點定位整數(shù)模糊度快速收斂，同時檢測精密單點定位實際測量值的正誤，排除多路徑影響的錯誤偽距、由反射波信號引起的異常多普勒頻移以及由失鎖或失周帶來的故障載波相位測量值；

c.?通過GPS接收機（3）的接收天線信號得到實時精密軌道及鐘差數(shù)據(jù)，由精密單點定位模式，包括變頻、放大、濾波、計算處理得到偽距、載波、載波變化率的實際測量值；

d.?通過卡爾曼濾波計算模塊（4）將接收到的相對于慣性測量單元（1）的偽距、載波、載波變化率的預(yù)測計算值和實際測量值相減后作為卡爾曼濾波器的觀測值，記錄在卡爾曼濾波器中，計算得到對慣性測量處理模塊（2）的定位、定速結(jié)果校正的誤差向量，采用反饋校正的間接估計法，把組合導(dǎo)航系統(tǒng)狀態(tài)誤差估計反饋到慣性測量處理模塊（2）中，對系統(tǒng)狀態(tài)進行校正，得到校正后的組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)。