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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明涉及一种运动学模型偏振惯导互修正的紧组合导航方法，属于运动导航领域，应用两级滤波器，将车辆两自由度运动学模型输出的位置、航向以及前轮转角误差作为状态量，建立前级滤波器状态方程；基于偏振量测计算的航向信息，构建前级滤波器的量测方程进行滤波解算；将惯导的三维姿态失准角、三维速度误差、三维位置误差、三维陀螺仪随机漂移、三维加速度计随机零偏作为状态量，建立后级滤波器状态方程；基于前级滤波器输出的位置、航向信息以及车辆速度信息构建量测方程，采用卡尔曼滤波方法实现对惯导误差的估计。本发明可以提高车辆运动学模型的位置、航向解算精度，实现惯导、运动学模型误差的互修正，进而有效提高车辆的导航精度。

主权项：1.一种基于运动学模型偏振惯导互修正的紧组合导航方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、以两自由度运动学模型输出的车辆的东向位置、北向位置、航向以及车辆前轮转角误差作为状态量，即，建立偏振运动学前级滤波器的状态方程，表示与状态量有关的映射函数；表示状态量的一阶导数；上标T表示矩阵的转置；偏振运动学前级滤波器的状态方程的具体表现形式为： （1）其中，表示车辆的前进速率，表示车头到车辆质心的距离，表示车尾到车辆质心的距离，表示车辆的前轮转角，为的一阶导数，为的一阶导数，为航向的一阶导数，表示车辆前轮转角误差的一阶导数；表示车辆质心速度与车体方向的夹角，称为质心侧偏角，表示为： （2）步骤2、根据偏振量测量计算的航向构建偏振运动学前级滤波器的航向的量测方程，利用非线性滤波方法估计状态量，实现对两自由度运动学模型输出的车辆位置、航向以及车辆前轮转角误差的修正，获得偏振运动学前级滤波器输出的车辆位置、航向；航向构建偏振运动学前级滤波器的航向的量测方程为： （3）其中，为偏振量测噪声，为根据偏振量测计算的车辆的航向信息，表示航向的观测矩阵，；使用非线性滤波方法对式（1）的偏振运动学前级滤波器的状态方程进行滤波解算，估计车辆前轮转角误差，实现对车辆的两自由度运动学模型输出的车辆位置和航向的有效估计；步骤3、以三维姿态失准角、三维速度误差、三维位置误差、三维陀螺仪随机漂移、三维加速度计随机零偏作为状态量，即，建立偏振惯导运动学后级滤波器状态方程，表示与状态量有关的映射函数；下标表示东，北，天三个方向；表示状态量的一阶导数；步骤4、根据步骤2中的偏振运动学前级滤波器输出的车辆位置、航向以及里程计计算的车辆速度，构建偏振惯导运动学后级滤波器的车辆位置、航向和速度的量测方程；采用卡尔曼滤波方法估计状态量中的三维姿态失准角、三维速度误差、三维位置误差，实现对惯导误差的修正。

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百度查询： 北京航空航天大学 一种运动学模型/偏振/惯导互修正的紧组合导航方法