CN114184209B - 用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法 - Google Patents

用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114184209B
CN114184209B CN202111268698.1A CN202111268698A CN114184209B CN 114184209 B CN114184209 B CN 114184209B CN 202111268698 A CN202111268698 A CN 202111268698A CN 114184209 B CN114184209 B CN 114184209B
Authority
CN
China
Prior art keywords
odometer
error
inertial
coordinate system
carrier coordinate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111268698.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114184209A (zh
Inventor
庄广琛
郭玉胜
裴新凯
王海军
王大元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI
Original Assignee
Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI filed Critical Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI
Priority to CN202111268698.1A priority Critical patent/CN114184209B/zh
Publication of CN114184209A publication Critical patent/CN114184209A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114184209B publication Critical patent/CN114184209B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G01C25/005—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass initial alignment, calibration or starting-up of inertial devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，该方法包括：获取里程计在载体坐标系下输出的里程；获取里程计在载体坐标系下的位置增量；根据***观测量获取观测矩阵；获取***状态转移矩阵；通过卡尔曼滤波算法对状态变量进行估计，基于估计后的状态变量对里程计安装误差进行修正；获取修正完里程计误差后由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差，基于由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差获取陀螺漂移等效角速度，基于陀螺漂移等效角速度完成对轨道检测平台***的惯性误差修正。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中无法直接利用站点定位结果作为观测量对惯导***的航向误差进行更深入的修正的技术问题。

Description

用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法
技术领域
本发明涉及惯性轨道检测技术领域，尤其涉及一种用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法。
背景技术
在轨道精调过程中，利用全站仪和CPIII点进行精确定位仍是目前绝对测量的主要手段。利用全站仪可以获得单点亚毫米级精度位置信息，实际测量时一般每60m～120m设一个站点，站点之间的测量精度则通过惯性组合导航***来实现。差分卫星接收机的精度容易受到多种因素干扰，这些干扰产生的误差量级与低速检测平台工作距离相比比例较大，多数情况下无法忽略，因此低速检测平台一般采用惯性/里程计组合测量全站仪站点间的轨道参数，并利用站点处的高精度定位信息修正惯性/里程计组合的累计误差。但由于站点的稀疏性，无法直接利用站点定位结果作为观测量对惯导***的航向误差进行更深入的修正，导致修正后的测量轨迹会出现驻波状轨迹误差，站点输出误差为0。
发明内容
本发明提供了一种用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，能够解决现有技术中无法直接利用站点定位结果作为观测量对惯导***的航向误差进行更深入的修正的技术问题。
本发明提供了一种用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，惯性误差抑制方法包括：获取里程计在载体坐标系下输出的里程；基于里程计在载体坐标系下输出的里程计算获取里程计在载体坐标系下的位置增量；将惯性导航***在载体坐标系下的位置增量与里程计在载体坐标系下的位置增量的差值作为***观测量，根据***观测量获取观测矩阵；获取***状态转移矩阵；基于***观测矩阵和***状态转移矩阵，通过卡尔曼滤波算法，对状态变量进行估计，基于估计后的状态变量对里程计安装误差进行修正；基于修正后的里程计安装误差，获取修正完里程计误差后由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差，基于由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差获取陀螺漂移等效角速度，基于陀螺漂移等效角速度完成对轨道检测平台***的惯性误差修正。
进一步地，在完成对轨道检测平台***的惯性误差修正之后，惯性误差抑制方法还包括：将修正后的轨道检测平台***的惯性误差与设定惯性误差精度阈值范围进行比较，当修正后的轨道检测平台***的惯性误差超出设定惯性误差精度阈值范围时，重复上述步骤，直至修正后的轨道检测平台***的惯性误差处于设定惯性误差精度阈值范围内。
进一步地，里程计在载体坐标系下输出的里程可根据来获取，其中，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下输出的里程，/>为里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵，KD为里程计刻度系数，/>为里程计在里程计坐标系下的脉冲数矢量形式，Nk为里程计在第k个采样周期内输出的脉冲数。
进一步地，里程计在载体坐标系下的位置增量可根据来获取，其中，/>为里程计在载体坐标系下的位置增量，δαθ为俯仰角误差，δαψ为航向角误差，δKD为里程计刻度系数误差，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿x轴输出的里程，为里程计在k时刻在载体坐标系下沿y轴输出的里程，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿z轴输出的里程，X为状态变量。
进一步地，***观测量可根据获取，其中，/>为惯性导航***在载体坐标系下的位置增量，Hk为观测矩阵，/>
进一步地，惯性导航***在载体坐标系下的位置增量可根据来获取，其中，/>为惯性导航***在导航坐标系下的位置增量，/>为k时刻惯性导航***在导航坐标系下的速度，/>为k+1时刻惯性导航***在导航坐标系下的速度，Ts为计算周期。
进一步地，基于估计后的状态变量对里程计安装误差进行修正具体包括：基于估计后的状态变量对惯性导航***与里程计之间的安装关系矩阵以及里程计刻度系数进行修正以完成对里程计安装误差进行修正。
进一步地，惯性导航***与里程计之间的安装关系矩阵可根据进行修正，里程计刻度系数可根据KD,k+1＝(1+δKD,k)KD,k进行修正，其中，/>为k+1时刻里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵，/>为k时刻里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵，KD,k+1为k+1时刻里程计刻度系数，KD,k为k时刻里程计刻度系数。
进一步地，陀螺漂移等效角速度可根据来获取，其中，Δx(t)为由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差，ω为陀螺漂移等效角速率，t为从上一个站点出发后经过的时间，v为当前数据段的平均推行速度，τ为任一时刻。
应用本发明的技术方案，提供了一种用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，该惯性误差抑制方法通过获取观测矩阵和***状态转移矩阵，基于卡尔曼滤波算法，对状态变量进行估计，并根据估计后的状态变量对里程计安装误差进行修正；在对里程计安装误差进行修正后，可通过站点处位置误差反向推导航向误差，即获取陀螺漂移等效角速度，基于陀螺漂移等效角速度完成对轨道检测平台***的惯性误差修正。此种方式能够显著降低全站仪定点修正引起的驻波状误差，相比传统惯性/里程计组合导航算法对惯导***的误差的抑制效果更加显著。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明的具体实施例提供的两条曲线的航向差值变化的示意图。
具体实施方式
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。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据本发明的具体实施例，提供了一种用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，该惯性误差抑制方法包括：获取里程计在载体坐标系下输出的里程；基于里程计在载体坐标系下输出的里程计算获取里程计在载体坐标系下的位置增量；将惯性导航***在载体坐标系下的位置增量与里程计在载体坐标系下的位置增量的差值作为***观测量，根据***观测量获取观测矩阵；获取***状态转移矩阵；基于***观测矩阵和***状态转移矩阵，通过卡尔曼滤波算法，对状态变量进行估计，基于估计后的状态变量对里程计安装误差进行修正；基于修正后的里程计安装误差，获取修正完里程计误差后由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差，基于由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差获取陀螺漂移等效角速度，基于陀螺漂移等效角速度完成对轨道检测平台***的惯性误差修正。
应用此种配置方式，提供了一种用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，该惯性误差抑制方法通过获取观测矩阵和***状态转移矩阵，基于卡尔曼滤波算法，对状态变量进行估计，并根据估计后的状态变量对里程计安装误差进行修正；在对里程计安装误差进行修正后，可通过站点处位置误差反向推导航向误差，即获取陀螺漂移等效角速度，基于陀螺漂移等效角速度完成对轨道检测平台***的惯性误差修正。此种方式能够显著降低全站仪定点修正引起的驻波状误差，相比传统惯性/里程计组合导航算法对惯导***的误差的抑制效果更加显著。其中，在本发明中，低速检测平台一般是指速度小于或等于2m/s的检测平台。
在本发明中，为了进一步地提高估计精度，在完成对轨道检测平台***的惯性误差修正之后，惯性误差抑制方法还包括：将修正后的轨道检测平台***的惯性误差与设定惯性误差精度阈值范围进行比较，当修正后的轨道检测平台***的惯性误差超出设定惯性误差精度阈值范围时，重复上述步骤，直至修正后的轨道检测平台***的惯性误差处于设定惯性误差精度阈值范围内。在此种配置方式下，通过对每次修正后的惯性误差进行评估，当不满足所设定的精度要求时，可以进行迭代计算的方式，进一步地提高估计精度。
在本发明中，为了实现用于轨道检测平台***的惯性误差抑制，首先需要获取里程计在载体坐标系下输出的里程。作为本发明的一个具体实施例，低速轨道检测***包括惯性导航***和里程计，通过夹紧装置使得低速轨道检测***与轨道紧密接触，因此侧向速度和垂向速度始终为0，前向速度通过采集里程计输出可以获得。里程计在载体坐标系下输出的里程可根据来获取，其中，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下输出的里程，/>为里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵，KD为里程计刻度系数，/>为里程计在里程计坐标系下的脉冲数矢量形式，Nk为里程计在第k个采样周期内输出的脉冲数。
进一步地，里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵可以表示为欧拉角的形式/>然后基于里程计在载体坐标系下输出的里程计算获取里程计在载体坐标系下的位置增量。令δKD表示里程计刻度系数误差，则对进行整理，可以表示为误差向量的形式，即里程计在载体坐标系下的位置增量为/>其中，/>为里程计在载体坐标系下的位置增量，δαθ为俯仰角误差，δαψ为航向角误差，δKD为里程计刻度系数误差，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿x轴输出的里程，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿y轴输出的里程，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿z轴输出的里程，X为状态变量。
进一步地，在获取了里程计在载体坐标系下的位置增量之后，***观测量采用单位时间内的位置增量进行计算，可以充分利用惯导***短时精度较高的特点，使得对安装误差和刻度系数误差的估计更加准确。在k时刻内，惯性导航***的位置增量为其中，/>为惯性导航***在导航坐标系下的位置增量，/>为k时刻惯性导航***在导航坐标系下的速度，/>为k-1时刻惯性导航***在导航坐标系下的速度，Ts为计算周期。将惯性导航***在导航坐标系下的位置增量转换到载体坐标系b系下，可得
选择惯性导航***在载体坐标系下的位置增量与所述里程计在载体坐标系下的位置增量的差值作为***观测量Zk：
根据***观测量可得观测矩阵Hk，其中，/>为惯性导航***在载体坐标系下的位置增量。
进一步地，在获取了***观测矩阵之后，考虑到误差向量短时变化不大，因此***状态转移矩阵可以近似为单位阵，即Fk＝I。
基于***观测矩阵和***状态转移矩阵，通过卡尔曼滤波算法，对状态变量Xk＝[δKD,k δαθ,k δαψ,k]T进行估计，基于估计后的状态变量X对里程计安装误差进行修正。
具体地，
其中，Xk,k-1为一步预测状态，Kk为滤波增益矩阵，Xk为k时刻的状态变量，Xk-1为k-1时刻的状态变量，Pk,k-1为一步预测均方差误差阵，Pk为k时刻的均方差误差阵，Pk-1为k-1时刻的均方差误差阵，Qk为***噪声矩阵，Rk为测量噪声矩阵。
在本发明中，基于估计后的状态变量对里程计安装误差进行修正具体包括：基于估计后的状态变量对惯性导航***与里程计之间的安装关系矩阵以及里程计刻度系数进行修正以完成对里程计安装误差进行修正。其中，惯性导航***与里程计之间的安装关系矩阵可根据进行修正，里程计刻度系数可根据KD,k+1＝(1+δKD,k)KD,k进行修正，其中，/>为k+1时刻里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵，/>为k时刻里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵，KD,k+1为k+1时刻里程计刻度系数，KD,k为k时刻里程计刻度系数。
修正里程计安装误差后，每次到达全站仪设站地点时的测量位置误差，则基本上是由测量过程中的航向陀螺漂移导致的，如图1所示，误差增长曲线是一条曲线，不能通过修正航向误差消除。此外由于测量过程中噪声的影响，对比两条曲线(第一曲线为真值曲线，第二曲线为包含误差的测量值曲线)的航向差值变化，会引入更大的航向误差，因此需要利用位置误差对航向陀螺漂移误差进行反向推导。
在本发明中，根据误差产生原理，航向陀螺漂移与形式里程之间的关系可以表示为其中，ΔX为修正完里程计误差后，由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差，ω为陀螺漂移等效角速率，t为从上一个站点出发后经过的时间，v为当前数据段的平均推行速度，Δt为***采样周期，将/>的离散化形式转换为连续时间函数形式可得/>其中，Δx(t)为由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差，τ为任一时刻。
为了对本发明有进一步地了解，下面结合具体实施例对本发明所提供的用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法进行详细说明。
根据本发明的具体实施例，提供了一种用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，该惯性误差抑制方法具体包括如下步骤。
获取里程计在载体坐标系下输出的里程；里程计在载体坐标系下输出的里程可根据来获取，其中，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下输出的里程，/>为里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵，KD为里程计刻度系数，/>为里程计在里程计坐标系下的脉冲数矢量形式，Nk为里程计在第k个采样周期内输出的脉冲数。
里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵可以表示为欧拉角的形式
基于里程计在载体坐标系下输出的里程计算获取里程计在载体坐标系下的位置增量；令δKD表示里程计刻度系数误差，则对进行整理，可以表示为误差向量的形式，即里程计在载体坐标系下的位置增量为/>其中，/>为里程计在载体坐标系下的位置增量，δαθ为俯仰角误差，δαψ为航向角误差，δKD为里程计刻度系数误差，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿x轴输出的里程，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿y轴输出的里程，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿z轴输出的里程，X为状态变量。
将惯性导航***在载体坐标系下的位置增量与里程计在载体坐标系下的位置增量的差值作为***观测量，根据***观测量获取观测矩阵；获取***状态转移矩阵；基于***观测矩阵和***状态转移矩阵，通过卡尔曼滤波算法，对状态变量进行估计，基于估计后的状态变量对里程计安装误差进行修正。***观测量可根据获取，其中，为惯性导航***在载体坐标系下的位置增量，Hk为观测矩阵，惯性导航***在载体坐标系下的位置增量/>可根据来获取，其中，/>为所述惯性导航***在导航坐标系下的位置增量，/>为k时刻惯性导航***在导航坐标系下的速度，/>为k-1时刻惯性导航***在导航坐标系下的速度，Ts为计算周期。
基于修正后的里程计安装误差，获取修正完里程计误差后由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差，基于由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差获取陀螺漂移等效角速度，基于陀螺漂移等效角速度完成对轨道检测平台***的惯性误差修正。
将修正后的轨道检测平台***的惯性误差与设定惯性误差精度阈值范围进行比较，当修正后的所述轨道检测平台***的惯性误差超出设定惯性误差精度阈值范围时，重复上述步骤，直至修正后的所述轨道检测平台***的惯性误差处于设定惯性误差精度阈值范围内。
综上所述，本发明提供了一种用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，该惯性误差抑制方法通过获取观测矩阵和***状态转移矩阵，基于卡尔曼滤波算法，对状态变量进行估计，并根据估计后的状态变量对里程计安装误差进行修正；在对里程计安装误差进行修正后，可通过站点处位置误差反向推导航向误差，即获取陀螺漂移等效角速度，基于陀螺漂移等效角速度完成对轨道检测平台***的惯性误差修正。此种方式能够显著降低全站仪定点修正引起的驻波状误差，相比传统惯性/里程计组合导航算法对惯导***的误差的抑制效果更佳显著。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，其特征在于，所述惯性误差抑制方法包括：
获取里程计在载体坐标系下输出的里程；
基于所述里程计在载体坐标系下输出的里程计算获取里程计在载体坐标系下的位置增量；
将惯性导航***在载体坐标系下的位置增量与所述里程计在载体坐标系下的位置增量的差值作为***观测量，根据所述***观测量获取观测矩阵；
获取***状态转移矩阵；
基于所述***观测矩阵和所述***状态转移矩阵，通过卡尔曼滤波算法，对状态变量进行估计，状态变量包括里程计刻度系数误差、俯仰角误差和航向角误差；
基于估计后的状态变量对里程计安装误差进行修正，具体包括：基于估计后的状态变量对惯性导航***与里程计之间的安装关系矩阵以及里程计刻度系数进行修正以完成对里程计安装误差进行修正；
基于修正后的里程计安装误差，获取修正完里程计误差后由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差，
基于所述由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差获取陀螺漂移等效角速度，所述陀螺漂移等效角速度根据来获取，其中，Δx(t)为由于陀螺漂移引起的侧向累计位置误差，ω为陀螺漂移等效角速率，t为从上一个站点出发后经过的时间，v为当前数据段的平均推行速度，τ为任一时刻；
基于所述陀螺漂移等效角速度完成对所述低速检测平台***的惯性误差修正。
2.根据权利要求1所述的用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，其特征在于，在完成对所述低速检测平台***的惯性误差修正之后，所述惯性误差抑制方法还包括：将修正后的所述低速检测平台***的惯性误差与设定惯性误差精度阈值范围进行比较，当修正后的所述低速检测平台***的惯性误差超出设定惯性误差精度阈值范围时，重复上述步骤，直至修正后的所述低速检测平台***的惯性误差处于设定惯性误差精度阈值范围内。
3.根据权利要求1所述的用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，其特征在于，所述里程计在载体坐标系下输出的里程根据来获取，其中，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下输出的里程，/>为里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵，KD为里程计刻度系数，/>为里程计在里程计坐标系下的脉冲数矢量形式，Nk为里程计在第k个采样周期内输出的脉冲数。
4.根据权利要求3所述的用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，其特征在于，所述里程计在载体坐标系下的位置增量根据来获取，其中，/>为里程计在载体坐标系下的位置增量，δαθ为俯仰角误差，δαψ为航向角误差，δKD为里程计刻度系数误差，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿x轴输出的里程，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿y轴输出的里程，/>为里程计在k时刻在载体坐标系下沿z轴输出的里程，X为状态变量。
5.根据权利要求4所述的用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，其特征在于，所述***观测量Zk根据获取，其中，/>为惯性导航***在载体坐标系下的位置增量，Hk为观测矩阵，/>
6.根据权利要求5所述的用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，其特征在于，所述惯性导航***在载体坐标系下的位置增量根据/> 来获取，其中，/>为所述惯性导航***在导航坐标系下的位置增量，/>为k时刻惯性导航***在导航坐标系下的速度，/>为k+1时刻惯性导航***在导航坐标系下的速度，Ts为计算周期。
7.根据权利要求4所述的用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法，其特征在于，所述惯性导航***与里程计之间的安装关系矩阵根据进行修正，所述里程计刻度系数根据KD,k+1＝(1+δKD,k)KD,k进行修正，其中，/>为k+1时刻里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵，/>为k时刻里程计与惯性导航***之间的安装关系矩阵，KD,k+1为k+1时刻里程计刻度系数，KD,k为k时刻里程计刻度系数。
CN202111268698.1A 2021-10-29 2021-10-29 用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法 Active CN114184209B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111268698.1A CN114184209B (zh) 2021-10-29 2021-10-29 用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111268698.1A CN114184209B (zh) 2021-10-29 2021-10-29 用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114184209A CN114184209A (zh) 2022-03-15
CN114184209B true CN114184209B (zh) 2023-10-13

Family

ID=80601643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111268698.1A Active CN114184209B (zh) 2021-10-29 2021-10-29 用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114184209B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115615430B (zh) * 2022-12-21 2023-03-10 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 基于捷联惯导的定位数据修正方法及***

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1221586A2 (en) * 2001-01-08 2002-07-10 Motorola, Inc. Position and heading error-correction method and apparatus for vehicle navigation systems
US6459990B1 (en) * 1999-09-23 2002-10-01 American Gnc Corporation Self-contained positioning method and system thereof for water and land vehicles
US6477465B1 (en) * 1999-11-29 2002-11-05 American Gnc Corporation Vehicle self-carried positioning method and system thereof
WO2013037034A1 (en) * 2011-09-14 2013-03-21 Trusted Positioning Inc. Method and apparatus for navigation with nonlinear models
CN105318876A (zh) * 2014-07-09 2016-02-10 北京自动化控制设备研究所 一种惯性里程计组合高精度姿态测量方法
CN108180925A (zh) * 2017-12-15 2018-06-19 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 一种里程计辅助车载动态对准方法
CN108731670A (zh) * 2018-05-18 2018-11-02 南京航空航天大学 基于量测模型优化的惯性/视觉里程计组合导航定位方法
CN109870173A (zh) * 2019-04-11 2019-06-11 中国石油化工股份有限公司 一种基于校验点的海底管道惯性导航***的轨迹修正方法
WO2019175516A1 (fr) * 2018-03-15 2019-09-19 Sysnav Procédé de calibration d'un gyromètre équipant un véhicule
CN111006675A (zh) * 2019-12-27 2020-04-14 西安理工大学 基于高精度重力模型的车载激光惯导***自标定方法
CN111380516A (zh) * 2020-02-27 2020-07-07 上海交通大学 基于里程计测量信息的惯导/里程计车辆组合导航方法及***
CN111811506A (zh) * 2020-09-15 2020-10-23 中国人民解放军国防科技大学 视觉/惯性里程计组合导航方法、电子设备及存储介质
CN112697141A (zh) * 2020-12-16 2021-04-23 北京航空航天大学 基于逆向导航的惯导/里程计动基座姿态与位置对准方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6459990B1 (en) * 1999-09-23 2002-10-01 American Gnc Corporation Self-contained positioning method and system thereof for water and land vehicles
US6477465B1 (en) * 1999-11-29 2002-11-05 American Gnc Corporation Vehicle self-carried positioning method and system thereof
EP1221586A2 (en) * 2001-01-08 2002-07-10 Motorola, Inc. Position and heading error-correction method and apparatus for vehicle navigation systems
WO2013037034A1 (en) * 2011-09-14 2013-03-21 Trusted Positioning Inc. Method and apparatus for navigation with nonlinear models
CN105318876A (zh) * 2014-07-09 2016-02-10 北京自动化控制设备研究所 一种惯性里程计组合高精度姿态测量方法
CN108180925A (zh) * 2017-12-15 2018-06-19 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 一种里程计辅助车载动态对准方法
WO2019175516A1 (fr) * 2018-03-15 2019-09-19 Sysnav Procédé de calibration d'un gyromètre équipant un véhicule
CN108731670A (zh) * 2018-05-18 2018-11-02 南京航空航天大学 基于量测模型优化的惯性/视觉里程计组合导航定位方法
CN109870173A (zh) * 2019-04-11 2019-06-11 中国石油化工股份有限公司 一种基于校验点的海底管道惯性导航***的轨迹修正方法
CN111006675A (zh) * 2019-12-27 2020-04-14 西安理工大学 基于高精度重力模型的车载激光惯导***自标定方法
CN111380516A (zh) * 2020-02-27 2020-07-07 上海交通大学 基于里程计测量信息的惯导/里程计车辆组合导航方法及***
CN111811506A (zh) * 2020-09-15 2020-10-23 中国人民解放军国防科技大学 视觉/惯性里程计组合导航方法、电子设备及存储介质
CN112697141A (zh) * 2020-12-16 2021-04-23 北京航空航天大学 基于逆向导航的惯导/里程计动基座姿态与位置对准方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种车载组合导航***航向修正方法研究;王万征;李洪;郭玉胜;;导航定位与授时(第06期);32-37 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114184209A (zh) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9217757B2 (en) Systems and methods for 3-axis accelerometer calibration
CN111156994B (zh) 一种基于mems惯性组件的ins/dr&gnss松组合导航方法
CN110146075B (zh) 一种增益补偿自适应滤波的sins/dvl组合定位方法
CN110542438B (zh) 一种基于sins/dvl组合导航误差标定的方法
CN102508278A (zh) 一种基于观测噪声方差阵估计的自适应滤波方法
CN111238535B (zh) 一种基于因子图的imu误差在线标定方法
CN110700029B (zh) 一种轨道平顺性测试方法及***
CN109945859B (zh) 一种自适应h∞滤波的运动学约束捷联惯性导航方法
CN104316055A (zh) 一种基于改进的扩展卡尔曼滤波算法的两轮自平衡机器人姿态解算方法
CN109507706B (zh) 一种gps信号丢失的预测定位方法
CN114184209B (zh) 用于低速检测平台***的惯性误差抑制方法
CN110133695B (zh) 一种双天线gnss位置延迟时间动态估计***及方法
CN104613966B (zh) 一种地籍测量事后数据处理方法
JP2009085882A (ja) 方位検出装置
CN105606093B (zh) 基于重力实时补偿的惯性导航方法及装置
CN114201722B (zh) 基于后处理车体-转向架安装关系动态计算方法
CN114526731A (zh) 一种基于助力车的惯性组合导航方向定位方法
EP1855085B1 (en) Correction method for a contour measuring instrument and contour measuring instrument
CN111912427B (zh) 一种多普勒雷达辅助捷联惯导运动基座对准方法及***
EP3236206B1 (en) Direction estimation device and direction estimation method
CN113063441B (zh) 里程计累计推算误差的数据源纠正方法及装置
CN109084755B (zh) 一种基于重力视速度与参数辨识的加速度计零偏估计方法
CN114111767A (zh) 基于多信息融合对线路设计线型进行优化的方法
EP2853901A1 (en) Telematics system and associated method
US7774113B2 (en) Cameras to determine vehicle heading

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant