[发明专利]一种导航方法、系统及导航终端

权利要求书

1.一种导航方法，其特征在于，包括：

将接收到的卫星导航信号、内部射频数据以及基带芯片数据进行PVT解算，得到卫星导航预处理数据；

获取惯性导航的原始惯性测量数据，并利用捷联惯性导航算法对所述原始惯性测量数据进行解算，得到惯性导航解算结果；

获取外部观测信息，利用所述外部观测信息以及所述原始惯性测量数据计算误差数据；其中，所述外部观测信息包括温度和启动时间；

对所述卫星导航预处理数据、所述惯性导航解算结果以及所述误差数据进行组合导航滤波，输出滤波结果。

2.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，利用所述外部观测信息以及所述原始惯性测量数据计算误差数据，包括：

根据陀螺仪和加速度计各轴对应的原始测量数据，对所述原始测量数据进行数据误差补偿，并分别计算所述陀螺仪和所述加速度计各轴的位置误差；

计算所述陀螺仪的稳定零偏误差、姿态误差角以及速度误差。

3.根据权利要求2所述的导航方法，其特征在于，利用捷联惯性导航算法对所述原始惯性测量数据进行解算，包括：

根据所述原始惯性测量数据，计算解算点的地球曲率半径，并进行速度解算、位置解算以及姿态解算。

4.根据权利要求3所述的导航方法，其特征在于，所述PVT解算过程，包括：

利用公式Q＝PQ+DM+KF+S_n+F+J+S_a+C+RD+H_dop+C_n0进行PVT解算；

其中，Q为组合算法估计出的定位质量系数，PQ为定位质量，DM为定位模式，KF为解算模式质量因子，S_n为参与解算的卫星数，F为错误模式，J为判停模式，C为载体速度，S_a为方位角，H_dop为水平定位精度，C_n0为灵敏度质量因子，RD为载体坐标系上四元数表示的投影分量。

5.根据权利要求1-4任一项所述的导航方法，其特征在于，对所述卫星导航预处理数据、惯性导航解算结果以及所述误差数据进行组合导航滤波，包括：

根据所述误差数据建立卡尔曼滤波器的状态方程；其中，所述状态方程中的状态量包括位置误差、速度误差、稳定零偏误差、姿态误差角以及陀螺仪角度随机游走系数；

根据所述状态方程，建立误差协方差矩阵，并构建系统噪声矩阵；

根据所述北斗卫星导航预处理数据、所述解算结果、所述状态方程、所述误差协方差矩阵以及系统噪声矩阵建立量测方程进行组合导航卡尔曼滤波。

6.根据权利要求5所述的导航方法，其特征在于，输出滤波结果之后，还包括：

将所述滤波结果反馈给惯性导航系统进行位置、速度以及姿态信息的修正。

7.一种导航系统，其特征在于，包括：

卫星导航数据处理模块，用于将接收到的卫星导航信号、内部射频数据以及基带芯片数据进行PVT解算，得到卫星导航预处理数据；

惯性导航数据处理模块，用于获取惯性导航的原始惯性测量数据，并利用捷联惯性导航算法对所述原始惯性测量数据进行解算，得到惯性导航解算结果；

误差数据计算模块，用于获取外部观测信息，利用所述外部观测信息以及所述原始惯性测量数据计算误差数据；其中，所述外部观测信息包括温度和启动时间；

组合导航滤波模块，用于对所述卫星导航预处理数据、所述惯性导航解算结果以及所述误差数据进行组合导航滤波，输出滤波结果。

8.根据权利要求7所述的导航系统，其特征在于，所述组合导航滤波模块，包括：

状态方程单元，用于根据所述误差数据建立卡尔曼滤波器的状态方程；其中，所述状态方程中的状态量包括位置误差、速度误差、稳定零偏误差、姿态误差角以及陀螺仪角度随机游走系数；

系统噪声矩阵单元，用于根据所述状态方程，建立误差协方差矩阵，并构建系统噪声矩阵；

滤波单元，用于根据所述北斗卫星导航预处理数据、所述解算结果、所述状态方程、所述误差协方差矩阵以及系统噪声矩阵建立量测方程进行组合导航卡尔曼滤波。

9.根据权利要求8所述的导航系统，其特征在于，还包括：

修正模块，用于将所述滤波结果反馈给惯性导航系统进行位置、速度以及姿态信息的修正。

10.一种导航终端，其特征在于，包括：

卫星导航装置，用于获取卫星导航信号且经过PVT解算得到卫星导航预处理数据，并将卫星导航预处理数据发送给处理器；

惯性导航装置，用于获取惯性导航的原始惯性测量数据且经过捷联惯性导航算法解算得到惯性导航解算结果，并将所述原始惯性测量数据以及所述惯性导航解算结果发送给所述处理器；

外部观测部件，用于获取外部观测信息，并发送给所述处理器；其中，所述外部观测信息包括温度和启动时间；

处理器与所述卫星导航装置、所述惯性导航装置以及所述外部观测部件均相连的，用于利用所述外部观测信息以及所述原始惯性测量数据计算误差数据，并对所述卫星导航预处理数据、所述惯性导航解算结果以及所述误差数据进行组合导航滤波，输出滤波结果。