[發(fā)明專利]一種基于GNSS與INS的自適應(yīng)導(dǎo)航定位系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110632244.1
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113358115A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘森
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G01C21/16;G01S19/47
• 代理公司: 北京沃知思真知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11942
• 代理人: 尹得銀

1.一種基于GNSS與INS的自適應(yīng)導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其特征在于，包括車載GNSS接收機(jī)、GNSS/INS切換判定模塊、中央處理器、車載慣性測量模塊、組合導(dǎo)航判定模塊、車載傳感器測量模塊、數(shù)字地圖顯示模塊和系統(tǒng)電源模塊；

其中，所述慣性測量模塊具體為MEMS慣性導(dǎo)航元器件，其由3軸陀螺儀芯片、3軸加速度計(jì)芯片和3軸電子羅盤芯片組成；所述組合導(dǎo)航判定模塊內(nèi)置計(jì)時器；所述中央處理器內(nèi)置擴(kuò)展卡爾曼濾波器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GNSS與INS的自適應(yīng)導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其特征在于，所述車載GNSS接收機(jī)用于接收至少四個衛(wèi)星信號來估算出本身的經(jīng)緯度信息，并以此經(jīng)緯度信息與電子地圖進(jìn)行比對，確定車輛的GNSS定位信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GNSS與INS的自適應(yīng)導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其特征在于，所述GNSS/INS切換判定模塊用于獲取GNSS定位信息，并對其進(jìn)行衛(wèi)星信號監(jiān)測判斷，得到信號判斷結(jié)果，并根據(jù)信號判斷結(jié)果將GNSS切換為INS，其具體過程如下：

S1：利用車載GNSS接收機(jī)獲取衛(wèi)星信號，并根據(jù)衛(wèi)星信號確定車輛的GNSS定位信息；

S2：給步驟S1所述衛(wèi)星信號設(shè)定一個強(qiáng)度閾值，同時對其進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，得到信號監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將信號監(jiān)測數(shù)據(jù)與強(qiáng)度閾值進(jìn)行判斷比較；

S3：若所述衛(wèi)星信號接收源少于四個衛(wèi)星或衛(wèi)星信號低于設(shè)定閾值，則將GNSS系統(tǒng)切換為INS系統(tǒng)，反之，則由GNSS系統(tǒng)繼續(xù)為車輛導(dǎo)航；

所述車載慣性測量模塊用于利用MEMS慣性導(dǎo)航元器件獲取車輛的加速度和角速度信息，并通過中央處理器進(jìn)行計(jì)算，確定車輛的INS定位信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GNSS與INS的自適應(yīng)導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其特征在于，所述組合導(dǎo)航判定模塊用于利用計(jì)時器獲取INS定位信息的持續(xù)時間，并根據(jù)持續(xù)時間進(jìn)行判斷，得到時間判斷結(jié)果，并根據(jù)時間判斷結(jié)果將INS切換為組合導(dǎo)航，其具體過程如下：

SS1：在INS系統(tǒng)運(yùn)行時，獲取INS定位信息；

SS2：對步驟SS1所述INS定位信息設(shè)定一個INS導(dǎo)航時間閾值；同時利用計(jì)時器獲取INS定位信息的持續(xù)時間，并將計(jì)時器獲取INS定位信息的持續(xù)時間與INS導(dǎo)航時間閾值進(jìn)行判斷比較；

SS3：若INS定位信息的持續(xù)時間大于閾值，則切換為組合導(dǎo)航；反之，則由INS系統(tǒng)繼續(xù)為車輛繼續(xù)導(dǎo)航，當(dāng)衛(wèi)星信號強(qiáng)度恢復(fù)正常，則從INS系統(tǒng)切換為GNSS系統(tǒng)。