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申请/专利权人：兰州交通大学

摘要：一种提升组合导航运算效率的方法，属于导航定位技术领域，设计了一种基于DSP的双核交互式组合导航定位系统，将导航任务分工在DSP的两个CPU核，CPU1的主要工作为：原始数据解析和处理、初始对准、惯导解算、组合导航，CPU2的主要工作为：容积卡尔曼滤波，数据融合；CPU1与CPU2的核间交互由进程间通信实现。

主权项：1.一种提升组合导航运算效率的方法，其特征在于：具体步骤如下，第一步：双天线GNSS导航接收机模块接收卫星信号；IMU惯性测量模块输出三轴x,y,z陀螺仪数据、三轴x,y,z加速度计数据，数据采集板接收输出的数据卫星RTK数据和IMU数据，将接收到的数据发送到数据融合板；第二步：在数据融合板CPU1核中通过CAN接收原始数据，根据数据的不同类型，进行分割处理，然后将GNSS数据和IMU数据通过惯导解算进行初始对准；第三步：初始对准完成后，重复步骤一，步骤二中接收和处理数据，然后根据卫星质量确定不同的导航算法，卫星质量良好时，选用GNSSINS组合导航进行解算，卫星质量较差时，采用ODOINS组合导航；第四步：将第三步组合导航解算的导航信息，包括经度，纬度，高度，东向速度，北向速度，天向速度，反馈标志位，卫星质量等信息进行封装，通过IPC通信发送接口，发送给CPU2核；其中，CPU1核和CPU2核之间的传输过程：CPU1核和CPU2核在中断程序中注册IPC类型，实现通信过程中不同CPU核，不同通信方式的进程中断触发，CPU核通过接口设置的标志位确定为同一通信通道，并设置命令读取指针用来读取指令，数据传输时以头指针方式指向共享内存区，发送端可读可写，接收端只读，CPU2接收端通过取数据起始地址和数据长度来读取数据，检验完成后，读取IPC状态，根据状态条件，并回复通信给CPU1；第五步：CPU2核中，触发中断程序，通过IPC通信接收接口，接收IPC数据；然后进行解析和处理；第六步：得到第五步的数据后，进行容积卡尔曼滤波算法的数据融合，得到融合后的经度，高度，纬度，东向速度，北向速度，天向速度等导航信息；容积卡尔曼算法如下：目标状态处值为误差协方差矩阵为计算容积点： 其中：Pk∣k为k时刻协方差矩阵，chol{}表示对矩阵进行Cholesky分解；n为目标状态量X的维数；容积点的进一步预测： 状态一步预测： 协方差预测： 容积点的更新： 量测的一步预测： 新息协方差估计： 增益计算： 状态更新：Xk+1∣k+1＝Xk+1∣k+Kk+1Zk+1∣k-Zk+1协方差更新：Pk+1∣k+1＝Pk+1∣k-Kk+1Sk+1Kk+1T第七步：根据量测反馈标志位，判断是否进行反馈信息给CPU1核，当标志位满足条件时，把速度，位置信息封装；通过IPC通信发送接口，发送给CPU1核；第八步：CPU1核通过中断接收到反馈信息后，先进行解析处理，然后再根据反馈的速度、位置信息进行修正当前导航信息；第九步：将第六步得到的位置、速度、卫星质量等信息，通过RS422发送给上位机，在上位机进行显示和存储；第十步：重复步骤一、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六、步骤七、步骤八，步骤九以此循环往复，进行组合导航定位。

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