[發(fā)明專利]用于提供導(dǎo)航信息的方法、對應(yīng)系統(tǒng)和程序產(chǎn)品

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011534701.5
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN113093239A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N·M·佩爾拉;L·科洛姆博
• 申請（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: G01S19/39
• 分類號: G01S19/39;G01S19/45;G01S19/47;G01S19/40;G01C21/34;G01C21/30
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 羅利娜

1.一種用于通過導(dǎo)航感測設(shè)備提供導(dǎo)航信息的方法，所述導(dǎo)航感測設(shè)備包括：絕對定位源，提供包括絕對高度的三維絕對位置數(shù)據(jù)；慣性測量單元，提供包括加速度和角速度的運動數(shù)據(jù)；以及提供壓力測量值的氣壓計傳感器，所述方法包括：

通過第一數(shù)據(jù)融合過程，處理所述運動數(shù)據(jù)和所述絕對位置數(shù)據(jù)以獲得二維位置信息；以及

通過第二數(shù)據(jù)融合過程，處理所述壓力測量值和所述絕對位置數(shù)據(jù)以獲得高度估計，通過所述第二數(shù)據(jù)融合過程的處理包括：

執(zhí)行遞歸估計操作以獲得所述高度估計，包括遞歸地估計狀態(tài)向量，所述狀態(tài)向量包括表示校準(zhǔn)參數(shù)的狀態(tài)變量，所述遞歸估計操作包括在每次迭代時執(zhí)行系統(tǒng)更新操作，所述系統(tǒng)更新操作包括使用所述校準(zhǔn)參數(shù)的當(dāng)前估計和所述壓力測量值，更新估計所述高度估計的狀態(tài)變換模型；以及

使用所述絕對高度執(zhí)行測量更新操作，所述測量更新操作包括：

計算所述高度估計與所述絕對高度之間的差值；

根據(jù)所述差值，更新針對所述系統(tǒng)更新操作的所述高度估計；以及

將所述差值反饋給所述系統(tǒng)更新操作，以校正所述校準(zhǔn)參數(shù)和所述系統(tǒng)更新操作中的所述高度估計。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述遞歸估計操作包括卡爾曼濾波。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述遞歸估計操作包括擴展式卡爾曼濾波。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中：

表示所述校準(zhǔn)參數(shù)的所述狀態(tài)變量包括：

壓力參考高度，與由所述氣壓計傳感器測量的某個固定大氣壓力值相對應(yīng)；

靈敏度估計，表示將壓力轉(zhuǎn)換為高度的系數(shù)；以及

輸出高度信息；并且

所述狀態(tài)變換模型包括：

第一系統(tǒng)更新等式，將所述靈敏度估計計算為先前迭代時的先前靈敏度估計加上由所述第一系統(tǒng)更新等式引入的對所述靈敏度估計的誤差；

第二系統(tǒng)更新等式，將所述壓力參考高度計算為所述先前迭代時的先前壓力參考高度估計加上由所述第二系統(tǒng)更新等式引入的對壓力參考高度估計的誤差；以及

第三系統(tǒng)更新等式，將所述高度估計計算為：所述壓力測量值和初始化壓力之間的差值乘以所述靈敏度估計，與所述壓力參考估計高度求和，再加上由所述第三系統(tǒng)更新等式引入的對所述高度估計的誤差。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括：向所述系統(tǒng)更新操作提供初始化值，所述初始化值包括所估計的高度初始化值、壓力參考高度初始化值、壓力初始化值以及靈敏度初始化值，所述壓力初始化值表示所述壓力參考高度所參考的壓力。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述狀態(tài)變換模型的狀態(tài)變換矩陣通過執(zhí)行所述狀態(tài)向量相對于所述狀態(tài)變量中的每個狀態(tài)變量的偏微分、和系統(tǒng)噪聲矩陣來獲得，所述系統(tǒng)噪聲矩陣作為對角矩陣在對角線上分別具有所述第一系統(tǒng)更新等式、所述第二系統(tǒng)更新等式和第三系統(tǒng)更新等式中的誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括：在等待下一壓力測量值之后，將所述差值反饋給所述系統(tǒng)更新操作，以校正所述校準(zhǔn)參數(shù)和所述系統(tǒng)更新操作中的所述高度估計，并且然后執(zhí)行所述遞歸估計操作中的所述濾波的下一迭代。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第一系統(tǒng)更新等式根據(jù)壓力和高度來校正。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括：存儲與給定事件相對應(yīng)的所述狀態(tài)變量；以及將所存儲的所述狀態(tài)變量加載為與所述給定事件之后的新事件相對應(yīng)的初始化值。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述絕對定位源是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述二維位置信息是經(jīng)度和緯度。