[發明專利]使用不變卡爾曼濾波器和第二交通工具的導航狀態的交通工具導航輔助方法及裝置

有效

• 申請號: 201980053365.1
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN112703367B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 艾曼紐爾·羅伯特;阿克塞爾·巴勞;托馬斯·伯納爾
• 申請（專利權）人: 賽峰電子與防務公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 江海;李雪

1.一種用于輔助第一載體(1)導航的方法，所述第一載體相對于本身能夠在參考坐標系中移動的第二載體(2)靜止，所述方法包括由所述第一載體(1)實現的以下步驟：

接收(102)由所述第二載體(2)提供的、在所述第二載體(2)的參考坐標系中的導航狀態X₂；

通過所述第一載體(1)的至少一個本體感受傳感器(6)獲取(112)所述第一載體(1)的移動數據；

通過不變卡爾曼濾波器使用所述第二載體(2)的導航狀態X₂作為觀測數據，估計所述第一載體(1)的導航狀態X₁，其中，所述第一載體(1)的導航狀態包括：

第一變量，表示將附接于所述第一載體(1)的第一坐標系關聯到所述參考坐標系的第一剛性變換T₁；以及

第二變量，表示將附接于所述第二載體(2)的第二坐標系關聯到附接于所述第一載體(1)的第一坐標系的第二剛性變換T₂₁，

其中，所述不變卡爾曼濾波器使用包括所述第一剛性變換和所述第二剛性變換的逐項組合的運算作為二元運算。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一變量包括表示所述第一載體(1)的姿態的旋轉矩陣，以及所述第二變量包括表示所述第二載體(2)相對于所述第一載體(1)的姿態的旋轉矩陣。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述第一變量包括所述第一載體(1)的位置向量，以及所述第二變量包括所述第二載體(2)相對于所述第一載體(1)的位置向量。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所估計的第一載體(1)的導航狀態進一步包括所述第一載體(1)在所述參考坐標系中的速度向量。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述二元運算將相同的變換應用于位置向量之一以及速度向量。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所接收的第二載體(2)的導航狀態X₂包括：所述第二載體(2)在所述參考坐標系中的位置向量和表示所述第二載體在所述參考坐標系中的姿態的旋轉矩陣。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述不變卡爾曼濾波器使用創新，所述創新包括具有以下形式的向量Z^x：

其中：

是所述第一變量的估計值；

是所述第二變量的估計值，其中，所述第二剛性變換使得能夠從所述第一坐標系切換到所述第二坐標系；

Y表示所述不變卡爾曼濾波器使用的觀測數據；

表示組合；

log(·)表示李群的對數映射。

8.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所接收的第二載體(2)的導航狀態X₂包括：所述第二載體(2)在所述參考坐標系中的速度向量；和表示所述第二載體在所述參考坐標系中的姿態的旋轉矩陣；并且其中，由所述本體感受傳感器(6)獲取的所述第一載體(1)的移動數據包括所述第一載體(1)的角速度。