[發(fā)明專利]車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量方法及導(dǎo)航方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210257911.7
• 申請(qǐng)日: 2022-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN114353792A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李元;肖永平;滿小三;王文藝;凌德智;唐岳凌;湯澤;潘鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙金維信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/16
• 分類號(hào): G01C21/16;G01C21/28;G01C25/00;G01S19/47
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

1.一種車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量方法，其特征在于包括如下步驟：

S1. 采用已有的網(wǎng)絡(luò)位置服務(wù)，在目標(biāo)車輛的設(shè)定范圍內(nèi)虛擬一個(gè)差分基站；

S2. 在目標(biāo)車輛上安裝用于車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的若干個(gè)導(dǎo)航天線；

S3. 設(shè)定慣導(dǎo)終端所在位置為載體坐標(biāo)系的原點(diǎn)；選定參考點(diǎn)，并在選定參考點(diǎn)上安裝臨時(shí)天線，同時(shí)獲取臨時(shí)天線在載體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

S4. 利用目標(biāo)車輛的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)獲取導(dǎo)航天線和臨時(shí)天線的位置坐標(biāo)；

S5. 以臨時(shí)天線所在位置為原點(diǎn)建立站心坐標(biāo)系，并根據(jù)步驟S4得到的導(dǎo)航天線和臨時(shí)天線的位置坐標(biāo)，換算得到導(dǎo)航天線在站心坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)；

S6. 利用目標(biāo)車輛的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)獲取對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航角，并基于獲取的導(dǎo)航角和步驟S5得到的導(dǎo)航天線在站心坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，計(jì)算得到導(dǎo)航天線在載體坐標(biāo)系的位置坐標(biāo)；

S7. 根據(jù)步驟S6得到的導(dǎo)航天線在載體坐標(biāo)系的位置坐標(biāo)和臨時(shí)天線在載體坐標(biāo)系的位置坐標(biāo)，計(jì)算得到最終的慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量方法，其特征在于步驟S3所述的設(shè)定慣導(dǎo)終端所在位置為載體坐標(biāo)系的原點(diǎn)，具體為以慣導(dǎo)終端所在位置的水平面為XY平面，以目標(biāo)車輛的左右方向?yàn)閄軸、目標(biāo)車輛的前后方向?yàn)閅軸，以重力方向?yàn)閆軸，建立載體坐標(biāo)系，并設(shè)定慣導(dǎo)終端所在位置為載體坐標(biāo)系的原點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量方法，其特征在于步驟S3所述的選定參考點(diǎn)，具體為選定參考點(diǎn)后，參考點(diǎn)在載體坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)能夠精確測(cè)量得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量方法，其特征在于所述的步驟S4，具體為利用目標(biāo)車輛的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)接入差分基站的差分信號(hào)和自身的高精度定位信號(hào)，輸出導(dǎo)航天線和臨時(shí)天線的位置坐標(biāo)，位置坐標(biāo)為（緯度，經(jīng)度，高度）；輸出位置坐標(biāo)時(shí)，當(dāng)輸出的臨時(shí)位置坐標(biāo)為固定解時(shí)才進(jìn)行信息的保存，且持續(xù)保存超過設(shè)定時(shí)間的臨時(shí)位置坐標(biāo)，并根據(jù)保存的若干臨時(shí)位置坐標(biāo)綜合計(jì)算，從而得到和輸出最終的位置坐標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量方法，其特征在于步驟S5所述的以臨時(shí)天線所在位置為原點(diǎn)建立站心坐標(biāo)系，具體為以臨時(shí)天線所在位置為原點(diǎn)，以與載體坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向相同的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸，建立站心坐標(biāo)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量方法，其特征在于所述的步驟S6，具體為利用目標(biāo)車輛的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)獲取對(duì)應(yīng)的航向角、橫滾角和俯仰角，從而構(gòu)建地理坐標(biāo)系與載體坐標(biāo)系之間的相對(duì)變換矩陣，并利用得到的相對(duì)變換矩陣計(jì)算得到導(dǎo)航天線在載體坐標(biāo)系的位置坐標(biāo)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量方法，其特征在于所述的相對(duì)變換矩陣，具體為采用如下算式作為相對(duì)變換矩陣：

式中為相對(duì)變換矩陣；為航向角；為橫滾角；為俯仰角。

8.一種包括了權(quán)利要求1~7之一所述的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量方法的導(dǎo)航方法，其特征在于具體包括如下步驟：

A. 在目標(biāo)車輛上安裝包括了慣導(dǎo)系統(tǒng)的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)；

B. 采用權(quán)利要求1~7之一所述的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂測(cè)量方法，對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)的桿臂進(jìn)行測(cè)量，并將桿臂值加載到車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中，完成車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的標(biāo)定；

C. 采用步驟B得到的標(biāo)定后的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)目標(biāo)車輛進(jìn)行高精度導(dǎo)航。