[發明專利]一種車載慣性/地磁組合導航方法及裝置

有效

• 申請號: 202110618784.4
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113503882B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 鄒思遠;尚克軍;鄧繼權;劉沖;郭玉勝;劉洋;楊研蒙;閆紅松;鐘鋒;周亞男
• 申請（專利權）人: 北京自動化控制設備研究所
• 主分類號: G01C21/28
• 分類號: G01C21/28;G01C21/16;G01C21/08
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1.一種車載慣性/地磁組合導航方法，其特征在于，首先通過地磁裝置求取車體運行速度，再進行慣導地磁組合，采用速度匹配，通過卡爾曼濾波，估計慣導解算誤差，實時修正；

所述車體運行速度獲取方法如下：首先通過判斷地磁裝置輸出的數據變化規律建立輪軸旋轉整周期的基準時刻，再計算輪軸旋轉的整周期時間，同時結合慣導陀螺角速率輸出，判斷高速旋轉系統是否處于靜止狀態，最后計算車體運行速度；

所述輪軸旋轉整周期的基準時刻建立方法如下：

設地磁裝置在t_i時刻輸出數據記為S_i，i＝1,2,3,...,n，

對n個采樣點數，首先判斷連續m個采樣點的數據真值，即：S_i-m+1,S_i-m+2,…,S_i，若均大于轉動閾值S_A，且相鄰兩點的地磁數據差均大于0，則判斷第n個采點對應時刻t_i為輪軸旋轉整周期基準，記錄該時刻為整周期基準：T₀＝t_i；

所述輪軸旋轉整周期時間計算方法為：

1)建立旋轉半周期標志時刻

對n個采樣點，首先判斷連續m個采樣點的數據真值，即：S_j-m+1,S_j-m+2,…,S_j，j＝1,2,…,n，若均大于轉動閾值S_A，且相鄰兩點的地磁數據差均小于0，則第n個采點對應時刻t_j為輪軸旋轉半周期標志時刻，設立輪軸旋轉半周期標志；

2)計算整周期時間

對n個采樣點，判斷連續m個采樣點的數據真值,即：S_k-m+1,S_k-m+2,…,S_k，k＝1,2,…,n，若均大于轉動閾值S_A，計算相鄰兩點采樣數據的地磁數據差大于0，則確定第n個采點對應時刻t_k即為輪軸整周期結束時刻，記錄該時刻為T_F＝t_k，同時清除輪軸旋轉半周期標志；

輪軸旋轉整周期時間為：ΔT_p＝T_F-T₀，其中，p表示輪軸第p個旋轉周期。

2.根據權利要求1所述的一種車載慣性/地磁組合導航方法，其特征在于，

采取載體坐標系速度匹配方式，選取地磁裝置測量的車體運行速度與慣導解算的速度差作為觀測量，得到Kalman濾波觀測變量為：

其中，分別表示地磁裝置計算的車體運行速度沿載體坐標系x,y,z方向的速度分量；分別表示慣導系統解算的車體運行速度沿載體坐標系x,y,z方向的速度分量。

3.根據權利要求1或2所述的一種車載慣性/地磁組合導航方法，其特征在于，若慣導陀螺角速率小于等于2°/s，則認為車體處于靜止狀態，同時清除輪軸旋轉半周期標志。