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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：本发明属于惯性导航及组合导航技术领域，涉及一种基于运动辅助惯性导航的误差估计方法。主要针对外部辅助设备及传感器使用受限时的惯性自主导航定位的系统工作方法。首先根据运动辅助惯性自主定位原理建立相应的KALMAN方程；然后明确载车的运动状态，主要分为零速检测和非完整运动检测，根据零速和非完全运动约束的检测结果互异性和运动状态唯一性原则，得到当前的运动状态。进一步根据上述的检测结果明确系统的滤波方程，从而得到精确的误差估计结果，并完成惯导误差反馈，提高系统的稳定性。本发明能快速检测车辆运动状态，准确剔除异常状态，解决系统运动状态异常带来的系统误差估计不准确，提高了自主导航算法导航精度，具有较高的工程实践意义。

主权项：1.一种基于运动辅助惯性导航的误差估计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据运动辅助的导航原理建立状态空间向量，并根据运动辅助导航原理建立SINSTZVNHC自主导航状态空间模型，包括状态方程和量测方程，量测方程包括零速约束量测方程和非完整性约束量测方程；步骤2：以惯性组件输出的原始信息和惯性导航系统输出的导航信息作为依据，建立零速运动状态的检测方式；其中，原始信息的检测方式为定时长内陀螺加速度计的原始数据结果的阈值分析，导航信息的检测方式为定时长内导航结果的航向、速度或位置数据阈值分析；步骤3：针对车辆在大机动条件下发生跳跃现象和车辆快速方位机动条件下发生车辆侧滑现象，根据惯性组件输出的天向加速度计信息和天向陀螺信息的阈值设定，建立非完整性运动约束的检测方式；步骤4：根据步骤2建立的零速运动状态的检测方式和步骤3建立的非完整性运动约束的检测方式，确定系统的运动状态，根据运动状态选择对应的量测方程，建立完整的Kalman滤波方程，得到状态空间向量中的误差值；其中，步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1：引入滑动窗[tj-1,tj]内的航向变化极值以及合理的阈值作为零速判据，则航向约束判据包括两种子判据，如下： 式中，和分别表示滑动窗[tj-1,tj]内航向角最大值和最小值，取tj-tj-1为SINSTZV自主导航系统的量测周期TM＝tj-tj-1，ΔψTh为滑动窗[tj-1,tj]内设定的航向变化阈值；其中，C12针对航向角定义域的临界状态，在每次量测更新前，若C11和C12其中一个条件成立即认为SINS满足航向约束判据，航向约束判据成立条件简记为C11C12；步骤2.2：记滑动窗[tj-1,tj]内的ti时刻陀螺角速度信息的模记为和加速度计比力信息的模记为将滑动窗[tj-1,tj]内陀螺和加速度计输出的最大值和平均值以及合理的阈值作为零速判据，则惯性信息约束判据共包括4种子判据，如下： 式中，和分别表示滑动窗[tj-1,tj]内陀螺输出的最大模值和平均模值；ωTh,max和ωTh,mean分别表示滑动窗[tj-1,tj]内设定的最大角速度模阈值和平均角速度模阈值；和分别表示滑动窗[tj-1,tj]内加速度计输出的最大模值和平均模值；fTh,max和fTh,mean分别表示滑动窗[tj-1,tj]内设定的最大加速度模阈值和平均加速度模阈值；若C21、C22、C23和C24同时成立即认为SINS满足惯性信息约束判据，惯性信息约束判据成立条件简记为C21C22C23C24；步骤2.3：零速检测的确定结论采用步骤2.1和步骤2.2两种判据单独成立或采用两种判据同时成立。

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