[發(fā)明專利]GNSS/INS超緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的性能評(píng)估系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210406088.8
• 申請(qǐng)日: 2012-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103777218A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉;袁洪;鞏應(yīng)奎;黃明明;楊光;劉婷;來(lái)奇峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院光電研究院
• 主分類號(hào): G01S19/49
• 分類號(hào): G01S19/49
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種GNSS/INS超緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能評(píng)估系統(tǒng)，由GNSS/INS超緊組合算法實(shí)現(xiàn)部分和性能評(píng)估兩部分組成，其特征在于，

所述GNSS/INS超緊組合算法實(shí)現(xiàn)部分包括軌跡生成模塊、數(shù)字中頻模塊、傳統(tǒng)接收機(jī)模塊、慣導(dǎo)解算模塊和GNSS/INS超緊組合解算模塊，性能評(píng)估部分包括導(dǎo)航性能評(píng)估模塊和跟蹤性能評(píng)估模塊，其中，

所述軌跡生成模塊用于產(chǎn)生用戶期望的飛行軌跡數(shù)據(jù)和飛行軌跡上的慣性測(cè)量數(shù)據(jù)，并將該慣性測(cè)量數(shù)據(jù)輸出給慣導(dǎo)解算模塊；

所述數(shù)字中頻模塊用于根據(jù)飛行軌跡數(shù)據(jù)生成GNSS中頻數(shù)據(jù)，并將其輸出給傳統(tǒng)接收機(jī)模塊和GNSS/INS超緊組合解算模塊；

所述傳統(tǒng)接收機(jī)模塊用于根據(jù)所述GNSS中頻數(shù)據(jù)，對(duì)載波環(huán)和碼環(huán)進(jìn)行捕獲跟蹤，并進(jìn)行衛(wèi)星導(dǎo)航解算，將衛(wèi)星導(dǎo)航解算結(jié)果輸出給導(dǎo)航性能評(píng)估模塊，將載波環(huán)和碼環(huán)的捕獲跟蹤結(jié)果輸出給跟蹤性能評(píng)估模塊；

所述慣導(dǎo)解算模塊根據(jù)所述軌跡生成模塊輸出的慣性測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行慣性導(dǎo)航解算，并將慣導(dǎo)解算結(jié)果輸出給導(dǎo)航性能評(píng)估模塊；

所述GNSS/INS超緊組合解算模塊用于根據(jù)所述軌跡生成模塊輸出的慣性測(cè)量數(shù)據(jù)和所述數(shù)字中頻模塊生成的GNSS中頻數(shù)據(jù)進(jìn)行超緊組合解算，將超緊組合解算結(jié)果和慣性輔助跟蹤結(jié)果分別輸出給所述導(dǎo)航性能評(píng)估模塊和跟蹤性能評(píng)估模塊；

所述導(dǎo)航性能評(píng)估模塊用于根據(jù)所述飛行軌跡數(shù)據(jù)、衛(wèi)星導(dǎo)航解算結(jié)果、慣導(dǎo)解算結(jié)果和超緊組合解算結(jié)果對(duì)超緊組合導(dǎo)航性能進(jìn)行評(píng)估；

所述跟蹤性能評(píng)估模塊用于根據(jù)所述載波環(huán)和碼環(huán)的捕獲跟蹤結(jié)果和慣性輔助跟蹤結(jié)果對(duì)超緊組合跟蹤性能進(jìn)行評(píng)估。

2.如權(quán)利要求1所述的GNSS/INS超緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述軌跡生成模塊根據(jù)載體不同機(jī)動(dòng)狀態(tài)下的加速度計(jì)算載體的速度：

VxnVynVzn=Vx0nVy0nVz0n+∫t0taxndt∫t0tayndt∫t0tazndt]]>

式中，表示載體在導(dǎo)航坐標(biāo)系下的速度，表示載體在導(dǎo)航坐標(biāo)系下的初始速度，表示載體在導(dǎo)航坐標(biāo)系下的加速度。

對(duì)速度積分得到載體的位置信息：

λLh=λ0L0h0+∫t0tVxn(RM+h)cosLdt∫t0tVyn(RN+h)dt∫t0tVzndt]]>

式中，λ表示當(dāng)前經(jīng)度、L表示當(dāng)前緯度、h表示當(dāng)前高度；λ₀表示經(jīng)度初值、L₀表示緯度初值、h₀表示高度初值；R_M表示子午圈的曲率半徑；R_N表示卯酉圈的曲率半徑，

根據(jù)比力方程fn=Ctnat+(2ωien+ωenn)×Vn-gn;]]>fb=Cnbfn]]>計(jì)算加計(jì)的比力輸出，式中，表示軌跡坐標(biāo)系到導(dǎo)航坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)移矩陣、a^t表示軌跡坐標(biāo)系下的載體加速度、f^b表示載體系下的加計(jì)比力輸出、表示姿態(tài)矩陣，

機(jī)體角速度計(jì)算方程：

ωxbωybωzb=Chbθ·0-ψ·+Ctb0γ·0+Cnb(-Vyn/(RN+h)Vxn/(RM+h)VxntgL/(RM+h)+0ωiecosLωiesinL)]]>

式中，θ表示俯仰角、γ表示橫滾角、ψ表示航向角；表示載體系下的角速率。