[發(fā)明專利]一種導(dǎo)航算法精度驗證方法、系統(tǒng)、設(shè)備及器存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113946979A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙明艷;李凡
• 申請（專利權(quán)）人: 西安微電子技術(shù)研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06K9/62
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發(fā)明提出的一種導(dǎo)航算法精度驗證方法、系統(tǒng)、設(shè)備及器存儲介質(zhì)，融合了離線仿真驗證、模擬飛行數(shù)據(jù)注入驗證、跑車試驗驗證三種手段，并設(shè)計了一種精度驗證和對比方法，可以基于同一組跑車試驗數(shù)據(jù)展開不同驗證試驗和結(jié)果對比、基于模擬高動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行離線仿真驗證和模擬飛行數(shù)據(jù)注入驗證結(jié)果對比。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)單一驗證方法數(shù)據(jù)真實(shí)性或驗證覆蓋性不足的問題，對SINS/GNSS組合導(dǎo)航算法展開了系統(tǒng)性、全方位驗證，是半實(shí)物仿真試驗的補(bǔ)充和有利支撐，有助于提升試驗效率和飛行試驗的成功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人飛行器導(dǎo)航精度技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種導(dǎo)航算法精度驗證方法、系統(tǒng)、設(shè)備及器存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

SINS/GNSS組合導(dǎo)航系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮和利用各子系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。組合導(dǎo)航系統(tǒng)的性能決定著無人飛行器的導(dǎo)航精度，極大程度地影響了飛行的成敗。

組合導(dǎo)航算法精度驗證通常采用以下三種方法：基于模擬數(shù)據(jù)的算法離線仿真驗證、跑車試驗驗證、半實(shí)物仿真驗證。算法離線仿真驗證采用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行純數(shù)字仿真，一方面難以準(zhǔn)確模擬慣組和衛(wèi)導(dǎo)真實(shí)器件誤差，從而影響了算法驗證效果，另一方面也無法驗證最終嵌入式軟件算法的功能及性能；跑車試驗驗證將產(chǎn)品安裝在跑車上進(jìn)行試驗，在跑車運(yùn)動過程中進(jìn)行實(shí)時在線導(dǎo)航，該方法僅能在跑車可實(shí)現(xiàn)的工況下進(jìn)行組合導(dǎo)航系統(tǒng)的驗證，覆蓋性有限；半實(shí)物仿真驗證需要結(jié)合舵機(jī)系統(tǒng)、控制算法、地面測發(fā)控系統(tǒng)等共同進(jìn)行，是對產(chǎn)品多方位、綜合性的驗證，通常在各分系統(tǒng)驗證完成后進(jìn)行。

綜上，為了在半實(shí)物仿真試驗前對組合導(dǎo)航算法進(jìn)行更為全面的驗證，提高算法驗證的覆蓋率、提升半實(shí)物仿真試驗效率，需要設(shè)計一種更為全面的SINS/GNSS組合導(dǎo)航算法精度驗證系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在單個驗證手段的局限性的問題，本發(fā)明提供一種導(dǎo)航算法精度驗證方法、系統(tǒng)、設(shè)備及器存儲介質(zhì)，在半實(shí)物仿真和飛行試驗前，結(jié)合純數(shù)字仿真驗證、模擬飛行數(shù)據(jù)注入驗證、跑車試驗驗證等多種形式，系統(tǒng)性地對SINS/GNSS組合導(dǎo)航算法的功能、性能進(jìn)行充分驗證，提升測試覆蓋性和真實(shí)性。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種導(dǎo)航算法精度驗證方法，包括如下步驟：

步驟1，獲取數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)為算法驗證數(shù)據(jù)源；

步驟2，將數(shù)據(jù)分配至離線仿真軟件和在線嵌入式軟件中，分別進(jìn)行算法驗證得到導(dǎo)航結(jié)果；

步驟3，將離線仿真軟件和在線嵌入式軟件中所得到的導(dǎo)航結(jié)果分別對應(yīng)進(jìn)行精度對比驗證。

優(yōu)選的，導(dǎo)航結(jié)果包括導(dǎo)航位置、導(dǎo)航速度和導(dǎo)航姿態(tài)。

優(yōu)選的，步驟2中，數(shù)據(jù)輸入至離線仿真軟件中，在離線仿真軟件中通過純數(shù)字仿真驗證方式得到離線模擬數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果和離線跑車數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果；

數(shù)據(jù)輸入至在線嵌入式軟件中，在在線嵌入式軟件中分別通過跑車試驗驗證方式和模擬飛行數(shù)據(jù)注入驗證方式分別得到導(dǎo)航結(jié)果，其中通過跑車試驗驗證方式得到跑車試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果；通過模擬飛行數(shù)據(jù)注入驗證方式分別得到在線跑車數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果和在線模擬數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果。

進(jìn)一步的，離線模擬數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果為參考結(jié)果，將在線模擬數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果與離線模擬數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果進(jìn)行精度對比驗證；

所述離線跑車數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果為參考結(jié)果，所述在線跑車數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果和跑車試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果與離線跑車數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果進(jìn)行精度對比驗證。

進(jìn)一步的，跑車試驗驗證通過將控制系統(tǒng)裝配在跑車上進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集和導(dǎo)航得到跑車試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果；其中控制系統(tǒng)的輸入端連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊用于獲取慣組和衛(wèi)導(dǎo)硬件設(shè)備數(shù)據(jù)；控制系統(tǒng)的輸出端連接數(shù)據(jù)輸出模塊；數(shù)據(jù)輸出模塊用于發(fā)送跑車試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)航結(jié)果。