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零速修正在GNSS/INS组合导航中的应用

2014-08-21徐海鑫孙付平苗岳旺

全球定位系统 2014年4期
关键词:卡尔曼滤波

徐海鑫,孙付平,刘 帅,苗岳旺,石 晶

(1.信息工程大学,河南 郑州 450001;2.西安测绘总站,陕西 西安 710054;3.河南省基础地理信息中心,河南 郑州 450003)

0 引 言

随着时代的发展,人们对载体的状态估计精度要求越来越高,依靠单一传感器进行导航、跟踪已不能满足这种要求。于是把两种或多种导航系统联合起来,应用信息融合理论,形成最优组合导航系统或最优容错组合导航系统,便成为导航定位技术的发展方向。GNSS与INS目前是最优的组合方式,具有良好的互补特性,将其组合可以获得稳定、精度好、数据更新率高的三维位置、速度、姿态信息[1-2]在GNSS/INS松组合导航中通常以GNSS接收机输出的位置、速度观测值并通过扩展卡尔曼滤波算法来限制INS导航误差的累积,GNSS接收机输出的位置、速度观测值总是含有误差,但是当载体处于静止状态时,载体速度始终为零,载体的位置也始终保持不变,如果此时以零速度作为观测值来代替GNSS接收机输出的速度,就相当于有精度极高的速度观测值来限制INS导航误差的累积,可显著改善静止状态下的GNSS/INS组合导航结果,这就是零速修正的思想[3]。国外学者在关于个人导航的文章中指出,利用三轴加速度计感知重力,在完全静止在地面上的这段时间应用零速修正技术,可以限制速度、位置误差的积累,并能改善俯仰角和横滚角的精度[4-6]。国内的学者提出动态零速修正技术,利用车体横向和垂直方向的速度为0作为约束条件,限制惯性器件误差积累[7]。……

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