[发明专利]一种螺旋前进设备导航误差补偿方法

说明书

本发明涉及惯性导航系统设计技术，具体公开了一种螺旋前进设备导航误差补偿方法，在读取惯性/里程计数据和路标点数据后对惯性导航系统初始对准，进行滤波计算，再判断检测设备当前是否处于静止状态和当前的运动状态以及是否到达路标点，直到达到最后一个路标点并处理完成。本方法能够消除现有惯导/里程计组合导航设备后处理计算中，因中途停止造成的累积误差，同时利用静止条件提高后处理定位精度。

技术领域

本发明涉及惯性导航系统设计技术，具体涉及一种用于测绘的螺旋前进设备后处理导航误差的补偿方法。

背景技术

在测绘领域，采用惯性导航系统或组合导航系统开展工作已经是一种常见的方式了，尤其在管道测绘领域，采用惯导/里程计组合结合地面高精度的磁标信号作为路标点的方案，取得了很好的实用效果。该方案中，组合导航设备搭载内检测设备进入管道，进行螺旋前进，并且实时采集惯导和里程计的信息并存储，用于地面后处理，得到测绘结果。这种方案中，测绘结果精度一方面取决于组合导航设备的精度，另一方面也直接取决于路标点的多寡疏密程度，在组合导航设备精度一定的前提下，路标点越多越密，测绘精度就越高。并且在测量过程中，有时会出现内检测设备卡在管道中的情况，延长了组合导航设备工作时间，也会导致测绘精度的下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺旋前进设备导航误差补偿方法，能够消除现有惯导/里程计组合导航设备后处理计算中，因中途停止造成的累积误差，同时利用静止条件提高后处理定位精度。

本发明的技术方案如下：

一种螺旋前进设备导航误差补偿方法，该方法包括如下步骤：

步骤1)读取惯性/里程计数据和路标点数据；

步骤2)进行惯性导航系统初始对准，得到惯导系统的初始姿态；

步骤3)对滤波器进行初始化，并转入惯导/里程计定位定向滤波状态，进行滤波计算；

步骤4)根据惯性测量单元和里程计的测量数据判断检测设备当前是否处于静止状态；

步骤5)判断设备当前的运动状态是否到达路标点，进行以下判断：

5.1)如果当前既不是静止状态，也没有到达路标点，则继续保持惯导/里程计定位定向滤波状态；

5.2)如果当前不是静止状态，但到达了路标点，采用路标点位置作为观测，开始执行路标点间的后处理算法模块；

5.3)如果当前是静止状态，但没有到达路标点，则采用该数据点的速度信息作为观测，开始执行虚拟路标点间的后处理算法模块；

5.4)如果当前是静止状态，同时也到达了路标点，则同时采用路标点位置和数据点的速度信息作为观测量，开始执行融合的路标点间后处理算法模块；

步骤6)达到最后一个路标点并处理完成。

本发明的显著效果如下：消除现有惯导/里程计组合导航设备后处理计算中，因中途停止造成的累积误差，同时利用静止条件提高后处理定位精度。在进行设备数据后处理时，实时检测设备的运动状态，若设备处于静止状态，则将静止状态点设为虚拟路标点，以速度作为观测量，进行融合后处理计算，有效提高该虚拟路标点与前一路标点(或虚拟路标点)之间路径的速度精度和姿态精度，有利于提高后处理定位精度。

附图说明

图1为本方法的实施步骤示意图。

具体实施方式

下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，本方法的具体步骤如下。

步骤1)读取惯性/里程计数据和路标点数据；