[發明專利]一種GNSS和MIMU組合導航中微陀螺g敏感性誤差補償方法

有效

• 申請號: 201410158231.5
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103954298B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 胡小平;何曉峰;范晨;羅兵;唐康華;江明明;王安成;李濤;練軍想;張禮廉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 周長清

1.一種GNSS和MIMU組合導航中微陀螺g敏感性誤差補償方法，其特征在于，步驟為：

（1）建立微陀螺的g敏感性誤差方程：

G_o=G_gf^b

式中，G_o表示微陀螺的g敏感性誤差，G_g表示g敏感性誤差的系數矩陣，f^b表示加速度計測得的比力信息；

（2）建立含g敏感性誤差的GNSS/MIMU組合導航系統方程；

（3）采用非線性全局可觀性分析方法，對含g敏感性誤差的GNSS/MIMU組合導航系統進行全局可觀性分析，設計該組合系統全局可觀的運動路徑；

（4）依據步驟（1）中得到的微陀螺的g敏感性誤差方程，構建相應的卡爾曼濾波器，并按照步驟（3）得到的運動路徑運動，實現微陀螺g敏感性誤差的補償。

2.根據權利要求1所述的GNSS和MIMU組合導航中微陀螺g敏感性誤差補償方法，其特征在于，在所述步驟（2）中，選取GNSS/MIMU組合系統的狀態為位置、速度、姿態、陀螺零偏、加速度計零偏和g敏感性誤差系數，則系統狀態方程為：

r·e=ve]]>

v·e=Cbe(fb-δfb)-2ωiee×vee+gle]]>

C·be=Cbe(ωebb×)]]>

ωebb=ωibb-δωb-Cebωiee]]>

式中：×表示矢量積運算；r^e和v^e分別是載體在e系的位置和對地速度；為載體坐標系b系到e系的姿態變換矩陣；為在e系中表示的地球自轉角速度；為在e系中表示的重力加速度；為在b系中表示的載體相對地球的轉動角速度，為其反對稱陣；為陀螺測量的載體相對慣性系的轉動角速度；δω^b和δf^b分別為陀螺和加速度計的測量誤差；

考慮g敏感性誤差后，微陀螺的誤差模型可分為兩部分，一部分為與載體運動無關的誤差項，由陀螺的固定零偏和隨機噪聲組成，記為另一部分則為g敏感性誤差，記為δω2b=Go=Ggfb;]]>即：

δωb=δω1b+δω2b]]>

滿足關系：

δω·1b=0]]>

δω·2b=Ggf·b]]>

G·g=03×3]]>

若以衛星接收機輸出的位置和速度作為觀測量，則系統的觀測方程為：

Z=z1z2=reve]]>

滿足關系：

z2=z·1.]]>