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申请/专利权人：国家基础地理信息中心

摘要：一种基于空间状态和观测模型的GNSSINS紧组合导航方法，包括：构建GNSSINS紧组合滤波模型，所述紧组合滤波模型包括空间状态模型、观测模型和模糊度解算模型；获取无人机流动站、基准站和惯导系统的实时导航参数；所述紧组合滤波模型对实时导航参数进行滤波，获取滤波后的导航参数；根据所述滤波后的导航参数进行导航。本发明通过构建GNSSINS紧组合滤波模型，紧组合滤波模型包括空间状态模型、观测模型和模糊度解算模型对实时导航参数进行误差修正，提高在多粗差情况下定位可靠性，紧组合滤波模型对修正后的导航参数进行滤波，提高信号中断情况下的滤波收敛速度及定位精度。

主权项：1.一种基于空间状态和观测模型的GNSSINS紧组合导航方法，其特征在于，包括：构建GNSSINS紧组合滤波模型，所述紧组合滤波模型包括空间状态模型、观测模型和模糊度解算模型；获取无人机流动站、基准站和惯导系统的实时导航参数；所述紧组合滤波模型对实时导航参数进行滤波，获取滤波后的导航参数；根据所述滤波后的导航参数进行导航；其中，所述空间状态模型包括： 其中，表示姿态误差的变化率，也就是旋转矢量的导数，表示导航系中的速度误差的变化率，也就是速度误差的导数，表示导航系中的位置误差的变化率，也就是位置误差的导数，表示载波相位模糊度误差导数；ψ，vn和rn分别表示平台失准角、载体速度向量和位置向量；表示载体系到导航系的载体旋转矩阵；和fb分别表示陀螺和加表的输出；和分别为旋转加速度；·×表示相应的斜对称矩阵；δN为GNSS系统的双差模糊度误差向量；δfb是比力误差向量，包含加表零偏δba和白噪声表示陀螺误差向量，包含陀螺零偏δbg和白噪声表示是的误差；fn是导航系中的比力，是地球自转角速度在导航系中的投影；δvn是载体速度在导航系中的投影的误差；δgn是重力加速度的误差；所述空间状态模型还包括： 式中，表示陀螺仪的零偏误差的变化率，也就是零偏误差的导数，表示加速度计的零偏误差的变化率，也就是零偏误差的导数，δbg和δba分别为陀螺和加表的零偏误差；εg和εa分别为陀螺和加表的驱动白噪声；τg和τa分别为对应的一阶高斯-马尔科夫过程的相关时间；所述空间状态模型还包括： 式中，表示状态变量xt的一阶导数，它反映了系统的动态特性，它决定了系统的状态如何随时间演化；x表示状态参数向量；F表示状态转移矩阵；υ表示系统的噪声向量，t表示时间索引；系统非线性状态方程为：xk＝fxk-1+ωk其中，xk表示第k个时刻的状态向量；ωk表示非相关零均值白噪声，其相应的协方差为f·表示状态方程的非线性函数；所述观测模型包括： 式中，表示双差算子；和分别为GNSS的伪距、多普勒及载波相位观测值；和分别为INS预测的伪距、多普勒及载波相位观测值；ξP、ξD和ξΦ分别表示双差伪距、多普勒及载波相位观测值的观测噪声；H表示设计矩阵；λ表示GNSS载波波长；表示地球系e到导航系n的方向余弦矩阵；其中观测方程为：zk＝hkxk+vk其中，zk表示第k个时刻的观测向量；vk表示非相关零均值白噪声，其相应的协方差为hk表示观测方程的设计矩阵；所述模糊度解算模型包括：将模糊度在滤波模型中估计，得到模糊度浮点解及其协方差阵；对模糊度浮点解和协方差阵进行整数变换，进行序贯最小二乘求解，得到模糊度整数解。

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百度查询： 国家基础地理信息中心 一种基于空间状态和观测模型的GNSS/INS紧组合导航方法