CN112325875A - 容错处理方法及装置、存储介质、电子装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例中提供了容错处理方法及装置、存储介质、电子装置,其中,所述方法包括获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,其中,所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息;对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果;对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果;根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。采用本申请中的方案,增强了滤波的准确性,从而提高GNSS/SINS组合导航算法的鲁棒性和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及导航制导与控制技术,具体地,涉及容错处理方法及装置、存储介质、电子装置。
背景技术
导航***作为固体运载火箭的核心组成部分之一,直接影响火箭***的导航精度、可靠性及入轨指标。
在实际工程运用中由于GNSS特性容易受到外界环境的干扰,其噪声特性会随之变化,容易引起卡尔曼滤波发散,影响导航***的可靠性和精度。
针对相关技术中,导航***中GNSS特性受到外界环境干扰而影响导航***的问题,目前尚未存在有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例中提供了容错处理方法及装置、存储介质、电子装置,以至少解决相关技术中导航***中GNSS特性受到外界环境干扰而影响导航***的问题。
根据本申请实施例的第一个方面,提供了一种容错处理方法,获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,其中,所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息;对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果;对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果;根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。
可选地,对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果包括:对所述SINS信息进行分级判断并将无效数据剔除后得到第一容错处理结果。
可选地,对所述GNSS信息进行容错处理后得到第二容错处理结果包括:对所述GNSS信息通过预设时间间隔内的惯组以及卫星导航接收机速度和位置的增量的差确定所述GNSS信息中的卫星导航数据是否有效后得到第二容错处理结果。
可选地,所述对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果包括:所述第二容错处理包括:第一级容错机制、第二级容错机制、第三级容错机制,根据所述第一级容错机制根据所述GNSS信息中GNSS数据的接收时间和秒脉冲产生时间之间的时间差是否满足第一预设条件,并在满足所述第一预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第一预设条件包括GNSS数据与秒脉冲的对应关系;和/或,根据所述第二级容错机制判断所述GNSS信息中GNSS数据是否满足第二预设条件,并在满足所述第二预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第二预设条件包括收星数、DOP值、是否定位标志;和/或,根据所述第三级容错机制判断所述GNSS信息中在两个时刻的GNSS数据和惯导结算得到的特征值两者的比较结果是否满足第三预设条件,并在满足所述第三预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第三预设条件包括速度和位置增量。
可选地,所述根据所述第一级容错机制根据所述GNSS信息中GNSS数据的接收时间和秒脉冲产生时间之间的时间差是否满足第一预设条件包括:获取所述GNSS信息中的第一包GNSS数据的接收时刻;获取第一包GNSS数据的秒脉冲产生时刻;通过对比得到的所述接收时刻和所述秒脉冲产生时刻的时间差,判断是否满足第一预设条件。
可选地,所述根据所述第二级容错机制判断所述GNSS信息中GNSS数据是否满足第二预设条件包括:获取所述GNSS信息中GNSS数据的收星数和DOP值;判断所述GNSS信息中GNSS数据是否定位标志;通过所述收星数和所述DOP值以及否定位标志,判断是否满足第二预设条件。
可选地,所述根据所述第三级容错机制判断所述GNSS信息中在两个时刻的GNSS数据和惯导结算得到的特征值两者的比较结果是否满足第三预设条件包括:获取所述GNSS信息中的第一包GNSS数据和惯导解算得到的第一速度和第一位置的增量;获取所述GNSS信息中的第二包GNSS数据和惯导解算得到的第二速度和第二位置的增量;通过所述第一包GNSS数据和惯导解算得到的第一速度和第一位置的增量以及所述GNSS信息中的第二包GNSS数据和惯导解算得到的第二速度和第二位置的增量,判断是否满足第三预设条件。
根据本申请实施例的第二个方面,提供了一种容错处理装置,包括:获取模块,用于获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,其中,所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息;第一处理模块,用于对所述SINS信息进行容错处理后得到第一容错处理结果;第二处理模块,用于对所述GNSS信息进行容错处理后得到第二容错处理结果;导航信息模块,用于根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。
根据本申请实施例的第三个方面,还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本申请实施例的第四个方面,还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
采用本申请实施例中提供的容错处理方法及装置、存储介质、电子装置,通过获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果;对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果;根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。通过本申请有效地滤除GNSS和SINS测量信息中的无效信息,增强了滤波的准确性,从而提高GNSS/SINS组合导航算法的鲁棒性和可靠性。解决了航***中GNSS特性受到外界环境干扰而影响导航***的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例中的容错处理方法流程示意图;
图2为本申请实施例中的容错处理装置结构示意图;
图3为本申请实施例中的容错处理方法流程示意图。
具体实施方式
在实现本申请的过程中,发明人发现,导航***作为固体运载火箭的核心组成部分之一,直接影响火箭***的导航精度、可靠性及入轨指标。目前,固体运载火箭追求低成本高性能的发展思路,因此导航***常采用全球卫星导航***(Global NavigationSatellite System,GNSS)与捷联惯性导航***(Strap-down Inertial NavigationSystem,SINS)通过卡尔曼滤波算法进行组合,然而在实际工程运用中GNSS特性容易受到外界环境的干扰,其噪声特性会随之变化,容易引起卡尔曼滤波发散,影响导航***的可靠性和精度。
针对上述问题,本申请实施例中提供了一种容错处理方法,包括:获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,其中,所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息;对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果;对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果;根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是根据本申请实施例的容错处理方法的流程图,如图1所示,该流程包括如下步骤:
步骤S101,获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,其中,所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息;
步骤S102,对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果;
步骤S103,对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果;
步骤S104,根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。
通过获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果;对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果;根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。通过本申请有效地滤除GNSS和SINS测量信息中的无效信息,增强了滤波的准确性,从而提高GNSS/SINS组合导航算法的鲁棒性和可靠性。解决了航***中GNSS特性受到外界环境干扰而影响导航***的问题。
在上述步骤S101中首先获取所述固体运载火箭中组合导航***的测量信息。
在一个可选的实施例中,在所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息,所述SINS信息指的是捷联惯性导航设备的输出信息,即角速度和加速度,固体运载火箭所采用的捷联惯性导航设备的性能较为稳定。所述GNSS信息依赖于当时的收星情况以及卫星导航接收机的性能,通常以惯导解算结果对卫星导航接收机定位数据的有效性进行判断,以确保进入组合卫星导航定位数据是有效的,避免无效数据引起卡尔曼滤波发散。
在上述步骤S102中对上述获得的所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果。具体实施时,所述SINS信息的容错处理方式是剔除数据采集或传输过程中出现的野值。将无效数据尽早剔除,提高算法的执行效率。
在上述步骤S103中对上述获得的所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果。具体实施时,由于惯组存在误差,惯性导航速度和位置误差会不断被累积,若采用卫星导航定位结果与惯性导航结果的差值作为判据,则判据的设定将会随着惯性导航时间长短变化,然而实际飞行中卫星导航是否能定位,以及不定位的时间长短是不确定的,因此采用多级容错判断方法,在初步确定数据有效的基础上采用增量法判断卫星导航数据的有效性。
在上述步骤S104中根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果之后,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。若所述GNSS信息满足阈值条件,则认为GNSS信息正常,可以用于与所述SINS信息对的组合导航。
作为本申请实施例的可选实施方式,对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果包括:对所述SINS信息进行分级判断并将无效数据剔除后得到第一容错处理结果。
具体实施时,对所述SINS信息中的陀螺角速率阈值,加速度计加速度进行分级判断并将其中的无效数据剔除后得到第一容错处理结果。
作为本申请实施例的可选实施方式,对所述GNSS信息进行容错处理后得到第二容错处理结果包括:对所述GNSS信息通过预设时间间隔内的惯组以及卫星导航接收机速度和位置的增量的差确定所述GNSS信息中的卫星导航数据是否有效后得到第二容错处理结果。
具体实施时,通过对所述GNSS信息的惯组、卫星导航接收机速度和位置的增量的差,可以确定出所述GNSS信息中的卫星导航数据是否为有效的数据。
比如,首先,依据惯组的性能指标,根据惯组容错判断公式,设定容错判据,满足判据则使用最新采集的惯组数据,否则认为数据异常,使用最后一次正常数据。然后,根据组合导航频率,按照预设容错要求设定PPS和GETGPS的时间间隔的有效时间,若PPS和GETGPS的时间间隔小于门限值则可以使用卫星导航数据进行后续解算,否则认为数据异常不进行组合。进一步,依据卫星导航接收机指标,按照预设级容错要求设定卫星导航能有效定位的DOP值和卫星颗数。最后,再根据惯组全弹道误差的发散情况及卫星的误差水平,按照预设级容错要求设定最大的速度和位置误差有效性判据。
作为本申请实施例的可选实施方式,所述对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果包括:所述第二容错处理包括:第一级容错机制、第二级容错机制、第三级容错机制,根据所述第一级容错机制根据所述GNSS信息中GNSS数据的接收时间和秒脉冲产生时间之间的时间差是否满足第一预设条件,并在满足所述第一预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第一预设条件包括GNSS数据与秒脉冲的对应关系;和/或,根据所述第二级容错机制判断所述GNSS信息中GNSS数据是否满足第二预设条件,并在满足所述第二预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第二预设条件包括收星数、DOP值、是否定位标志;和/或,根据所述第三级容错机制判断所述GNSS信息中在两个时刻的GNSS数据和惯导结算得到的特征值两者的比较结果是否满足第三预设条件,并在满足所述第三预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第三预设条件包括速度和位置增量。
具体实施时,包括了第一级容错机制、第二级容错机制、第三级容错机制。
在第一级容错机制中,根据所述第一级容错机制根据所述GNSS信息中GNSS数据的接收时间和秒脉冲产生时间之间的时间差是否满足第一预设条件,并在满足所述第一预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理。
在一个可选的实施例中,所述第一预设条件包括GNSS数据与秒脉冲的对应关系。
在第二级容错机制中,根据所述第二级容错机制判断所述GNSS信息中GNSS数据是否满足第二预设条件,并在满足所述第二预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理。
在一个可选的实施例中,所述第二预设条件包括收星数、DOP值、是否定位标志。
在第三级容错机制中,根据所述第三级容错机制判断所述GNSS信息中在两个时刻的GNSS数据和惯导结算得到的特征值两者的比较结果是否满足第三预设条件,并在满足所述第三预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理。
在一个可选的实施例中,所述第三预设条件包括速度和位置增量。
作为本申请实施例的可选实施方式,所述根据所述第一级容错机制根据所述GNSS信息中GNSS数据的接收时间和秒脉冲产生时间之间的时间差是否满足第一预设条件包括:获取所述GNSS信息中的第一包GNSS数据的接收时刻;获取第一包GNSS数据的秒脉冲产生时刻;通过对比得到的所述接收时刻和所述秒脉冲产生时刻的时间差,判断是否满足第一预设条件。
具体实施时,对于第一级容错机制根据GNSS数据接收时刻和秒脉冲产生时刻的时间差判断GNSS数据是否正常。若判断出GNSS数据异常,不再进行后续判断,丢去当前数据;等待下一包GNSS数据继续判断。
作为本申请实施例的可选实施方式,所述根据所述第二级容错机制判断所述GNSS信息中GNSS数据是否满足第二预设条件包括:获取所述GNSS信息中GNSS数据的收星数和DOP值;判断所述GNSS信息中GNSS数据是否定位标志;通过所述收星数和所述DOP值以及否定位标志,判断是否满足第二预设条件。
具体实施时,根据收星数、DOP值、以及是否定位标志对GNSS数据进行第二级有效性判断,若满足条件,则认为GNSS数据正常;否则,认为GNSS数据异常,等待下一包GNSS数据继续判断。
作为本申请实施例的可选实施方式,所述根据所述第三级容错机制判断所述GNSS信息中在两个时刻的GNSS数据和惯导结算得到的特征值两者的比较结果是否满足第三预设条件包括:获取所述GNSS信息中的第一包GNSS数据和惯导解算得到的第一速度和第一位置的增量;获取所述GNSS信息中的第二包GNSS数据和惯导解算得到的第二速度和第二位置的增量;通过所述第一包GNSS数据和惯导解算得到的第一速度和第一位置的增量以及所述GNSS信息中的第二包GNSS数据和惯导解算得到的第二速度和第二位置的增量,判断是否满足第三预设条件。
具体实施时,当收到卫星导航数据时,记录下这一时刻的GNSS数据和惯导解算得到的速度和位置,等下一时刻的GNSS数据来临,记录下GNSS数据和惯导解算得到的速度和位置。用两次数据间惯导解算的速度、位置增量与GNSS测得的速度、位置的增量比较,作为GNSS数据是否异常的判据。若GNSS数据满足阈值条件,则认为GNSS数据正常,可以用于组合导航。
在本实施例中还提供了一种容错处理装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图2是根据本申请实施例的容错处理装置的结构框图,如图2所示,该装置包括:
获取模块20,用于获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,其中,所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息;
第一处理模块21,用于对所述SINS信息进行容错处理后得到第一容错处理结果;
第二处理模块22,用于对所述GNSS信息进行容错处理后得到第二容错处理结果;
导航信息模块23,用于根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。
在本申请实施例的所述获取模块20中首先获取所述固体运载火箭中组合导航***的测量信息。
在一个可选的实施例中,在所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息,所述SINS信息指的是捷联惯性导航设备的输出信息,即角速度和加速度,固体运载火箭所采用的捷联惯性导航设备的性能较为稳定。所述GNSS信息依赖于当时的收星情况以及卫星导航接收机的性能,通常以惯导解算结果对卫星导航接收机定位数据的有效性进行判断,以确保进入组合卫星导航定位数据是有效的,避免无效数据引起卡尔曼滤波发散。
在本申请实施例的所述第一处理模块21中对上述获得的所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果。具体实施时,所述SINS信息的容错处理方式是剔除数据采集或传输过程中出现的野值。将无效数据尽早剔除,提高算法的执行效率。
在本申请实施例的所述第二处理模块22中对上述获得的所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果。具体实施时,由于惯组存在误差,惯性导航速度和位置误差会不断被累积,若采用卫星导航定位结果与惯性导航结果的差值作为判据,则判据的设定将会随着惯性导航时间长短变化,然而实际飞行中卫星导航是否能定位,以及不定位的时间长短是不确定的,因此采用多级容错判断方法,在初步确定数据有效的基础上采用增量法判断卫星导航数据的有效性。
在本申请实施例的所述导航信息模块23中根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果之后,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。若所述GNSS信息满足阈值条件,则认为GNSS信息正常,可以用于与所述SINS信息对的组合导航。
所述第一处理模块21,还用于对所述SINS信息进行分级判断并将无效数据剔除后得到第一容错处理结果。
所述第二处理模块22,还用于对所述GNSS信息通过预设时间间隔内的惯组以及卫星导航接收机速度和位置的增量的差确定所述GNSS信息中的卫星导航数据是否有效后得到第二容错处理结果。
所述第二处理模块22,还用于根据所述第一级容错机制根据所述GNSS信息中GNSS数据的接收时间和秒脉冲产生时间之间的时间差是否满足第一预设条件,并在满足所述第一预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第一预设条件包括GNSS数据与秒脉冲的对应关系;和/或,根据所述第二级容错机制判断所述GNSS信息中GNSS数据是否满足第二预设条件,并在满足所述第二预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第二预设条件包括收星数、DOP值、是否定位标志;和/或,根据所述第三级容错机制判断所述GNSS信息中在两个时刻的GNSS数据和惯导结算得到的特征值两者的比较结果是否满足第三预设条件,并在满足所述第三预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第三预设条件包括速度和位置增量。
所述第二处理模块22,还用于获取所述GNSS信息中的第一包GNSS数据的接收时刻;获取第一包GNSS数据的秒脉冲产生时刻;通过对比得到的所述接收时刻和所述秒脉冲产生时刻的时间差,判断是否满足第一预设条件。
所述第二处理模块22,还用于获取所述GNSS信息中GNSS数据的收星数和DOP值;判断所述GNSS信息中GNSS数据是否定位标志;通过所述收星数和所述DOP值以及否定位标志,判断是否满足第二预设条件。
所述第二处理模块22,还用于获取所述GNSS信息中的第一包GNSS数据和惯导解算得到的第一速度和第一位置的增量;获取所述GNSS信息中的第二包GNSS数据和惯导解算得到的第二速度和第二位置的增量;通过所述第一包GNSS数据和惯导解算得到的第一速度和第一位置的增量以及所述GNSS信息中的第二包GNSS数据和惯导解算得到的第二速度和第二位置的增量,判断是否满足第三预设条件。
为了更好的理解上述容错处理方法流程,以下结合优选实施例对上述技术方案进行解释说明,但不用于限定本申请实施例的技术方案。
本申请优选实施例的容错处理方法,基于增量式卫星导航数据有效性判断方法,通过固定时间间隔内惯组和卫星导航接收机速度和位置增量的差来判断卫星导航数据的有效性,判据的设定无需考虑未有效组合的时间,有效降低了判据设定的复杂性,提高了***的鲁棒性。此外,基于多级容错卫星导航判断方法,可分步实现对输入导航数据进行快速有效判断,将无效数据尽早剔除,提高算法的执行效率。
图3根据本申请优选实施例容错处理方法的原理示意图,如图3所示,包括如下步骤:
步骤301,SINS信息容错方法。
SINS信息指的是捷联惯性导航设备的输出信息,即角速度和加速度,固体运载火箭所采用的捷联惯性导航设备的性能较为稳定,通常认为其噪声特性在飞行过程中不产生变化,为此对其信息的容错处理方式是剔除数据采集或传输过程中出现的野值,野值剔除方法如下:
设陀螺角速率阈值为ω(axis)max,加速度计加速度阈值为A(axis)max(下标axis为陀螺、加速度计x,y,z轴向标识),判断加速度计输出值Aaxis、陀螺输出值ωaxis是否满足以下条件:
若满足条件,则认为SINS输出数据正常,进行捷联惯导解算;否则,用上一时刻SINS输出数据进行捷联惯导解算,阈值的选取通过飞行包络仿真得到。
步骤302,GNSS信息容错方法。
1)第一级容错机制
第一级判断,根据GNSS数据接收时刻和秒脉冲产生时刻的时间差判断GNSS数据是否正常。例如GNSS接收机输出定位信息的频率为1Hz,因此用GNSS数据接收时刻的时间减去秒脉冲产生时刻的时间,时间差小于1s则认为GNSS数据与秒脉冲相对应,若大于1s,则认为GNSS数据异常,不再进行后续判断,丢去当前数据;等待下一包GNSS数据继续判断。
2)第二级容错机制
根据收星数、DOP值、以及是否定位标志对GNSS数据进行第二级有效性判断,若满足条件,则认为GNSS数据正常;否则,认为GNSS数据异常,不再进行第三级判断;等待下一包GNSS数据继续判断。
3)第三级容错机制
当收到卫星导航数据时,记录下这一时刻的GNSS数据和惯导解算得到的速度和位置,等下一时刻的GNSS数据来临,记录下GNSS数据和惯导解算得到的速度和位置。用两次数据间惯导解算的速度、位置增量与GNSS测得的速度、位置的增量比较,作为GNSS数据是否异常的判据,数据异常判断具体如下:
其中Perrx、Perry、Perrz为位置增量误差,Psinsx1、Psinsy1、Psinsz1为当前时刻惯导解算得到的箭体在发射惯性坐标系下的位置,Psinsx0、Psinsy0、Psinsz0为前一个卫星导航信息到来时刻惯导解算得到的箭体在发射惯性坐标系下的位置,Pgpsx1、Pgpsy1、Pgpsz1为当前时刻GNSS测量得到的箭***置在发射惯性坐标系下的对应值,Pgpsx0、Pgpsy0、Pgpsz0为前一个GNSS测量得到的箭***置在发射惯性坐标系下的对应值。Perrx_max,Perry_max,Perrz_max为位置增量最大误差,该误差根据具体的任务确定。
其中Verrx、Verry、Verrz为速度增量误差,Vsinsx1、Vsinsy1、Vsinsz1为当前时刻惯导解算得到的箭体在发射惯性坐标系下的速度,Vsinsx0、Vsinsy0、Vsinsz0为当前时刻前1s惯导解算得到的箭体在发射惯性坐标系下的速度,Vgpsx1、Vgpsy1、Vgpsz1为当前时刻GNSS测量得到的箭体在发射惯性坐标系下的对应值,Vgpsx0、Vgpsy0、Vgpsz0为当前时刻前1s GNSS测量得到的箭体在发射惯性坐标系下的对应值。Verr_xmax,Verr_ymax,Verr_zmax为速度增量误差,该误差根据具体的任务确定。若GNSS数据满足阈值条件,则认为GNSS数据正常,可以用于组合导航。
本发明的实施例还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:
S1,获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,其中,所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息;
S2,对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果;
S3,对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果;
S4,根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:
S1,获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,其中,所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息;
S2,对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果;
S3,对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果;
S4,根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种容错处理方法,其特征在于,包括:
获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,其中,所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息;
对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果;
对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果;
根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述SINS信息进行第一容错处理后得到第一容错处理结果包括:
对所述SINS信息进行分级判断并将无效数据剔除后得到第一容错处理结果。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述GNSS信息进行容错处理后得到第二容错处理结果包括:
对所述GNSS信息通过预设时间间隔内的惯组以及卫星导航接收机速度和位置的增量的差确定所述GNSS信息中的卫星导航数据是否有效后得到第二容错处理结果。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述GNSS信息进行第二容错处理后得到第二容错处理结果包括:
所述第二容错处理包括:第一级容错机制、第二级容错机制、第三级容错机制,
根据所述第一级容错机制根据所述GNSS信息中GNSS数据的接收时间和秒脉冲产生时间之间的时间差是否满足第一预设条件,并在满足所述第一预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第一预设条件包括GNSS数据与秒脉冲的对应关系;
和/或,根据所述第二级容错机制判断所述GNSS信息中GNSS数据是否满足第二预设条件,并在满足所述第二预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第二预设条件包括收星数、DOP值、是否定位标志;
和/或,根据所述第三级容错机制判断所述GNSS信息中在两个时刻的GNSS数据和惯导结算得到的特征值两者的比较结果是否满足第三预设条件,并在满足所述第三预设条件的情况下对所述GNSS信息进行容错处理,其中,所述第三预设条件包括速度和位置增量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一级容错机制根据所述GNSS信息中GNSS数据的接收时间和秒脉冲产生时间之间的时间差是否满足第一预设条件包括:
获取所述GNSS信息中的第一包GNSS数据的接收时刻;
获取第一包GNSS数据的秒脉冲产生时刻;
通过对比得到的所述接收时刻和所述秒脉冲产生时刻的时间差,判断是否满足第一预设条件。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二级容错机制判断所述GNSS信息中GNSS数据是否满足第二预设条件包括:
获取所述GNSS信息中GNSS数据的收星数和DOP值;
判断所述GNSS信息中GNSS数据是否定位标志;
通过所述收星数和所述DOP值以及否定位标志,判断是否满足第二预设条件。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第三级容错机制判断所述GNSS信息中在两个时刻的GNSS数据和惯导结算得到的特征值两者的比较结果是否满足第三预设条件包括:
获取所述GNSS信息中的第一包GNSS数据和惯导解算得到的第一速度和第一位置的增量;
获取所述GNSS信息中的第二包GNSS数据和惯导解算得到的第二速度和第二位置的增量;
通过所述第一包GNSS数据和惯导解算得到的第一速度和第一位置的增量以及所述GNSS信息中的第二包GNSS数据和惯导解算得到的第二速度和第二位置的增量,判断是否满足第三预设条件。
8.一种容错处理装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取固体运载火箭中组合导航***的测量信息,其中,所述测量信息包括SINS信息和GNSS信息;
第一处理模块,用于对所述SINS信息进行容错处理后得到第一容错处理结果;
第二处理模块,用于对所述GNSS信息进行容错处理后得到第二容错处理结果;
导航信息模块,用于根据所述第一容错处理结果和所述第二容错处理结果,通过卡尔曼滤波算法得到固体运载火箭的组合导航信息。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
10.一种电子装置,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
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