[发明专利]一种组合导航慢变斜坡故障完好性监测方法

权利要求书

1.一种组合导航慢变斜坡故障完好性监测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：组合导航接收机将GNSS卫星信号进行下变频、捕获跟踪、数据同步处理，提取出GNSS量测值；

步骤2：通过INS陀螺仪和加速度计测量值更新INS姿态、速度和位置信息；

步骤3：GNSS和INS进行组合导航扩展卡尔曼滤波；

步骤4：提取INS/GNSS组合导航量测误差矩阵和系统状态协方差矩阵；

步骤5：递推时间间隔以及检测统计量参数设置；

步骤6：构造递推式指数型检测统计量并进行阈值比较，发送完好性告警信息。

2.根据权利要求1所述的一种组合导航慢变斜坡故障完好性监测方法，其特征在于：步骤1中所述GNSS可以是GPS或者BDS或者GALILEO或者三者之间的任意组合。

3.根据权利要求1或2所述的一种组合导航慢变斜坡故障完好性监测方法，其特征在于：所述GNSS如果采用GLONASS和GPS/BDS/GALILEO进行组合，由于GPS采用WGS-84坐标系，GALILEO采用GTRF坐标系，BDS采用CGCS2000坐标系，以上三者坐标系原点及坐标轴基本一致，坐标系之间误差非常小且在非精密定位下可以忽略；而GLONASS采用PZ-90坐标系，需要与GPS/BDS/GALILEO进行坐标转换。

4.根据权利要求1所述的一种组合导航慢变斜坡故障完好性监测方法，其特征在于：步骤2中采用四元数法和等效旋转矢量法更新INS姿态、速度和位置信息。

5.根据权利要求1所述的一种组合导航慢变斜坡故障完好性监测方法，其特征在于：步骤3中组合导航扩展卡尔曼滤波的过程噪声矩阵采用惯导器件方差作为过程噪声矩阵主对角线数值，非对角线数值设置为0。

6.根据权利要求1所述的一种组合导航慢变斜坡故障完好性监测方法，其特征在于：步骤4中所述INS/GNSS组合导航量测误差矩阵r(k)设置如下：

r(k)＝z(k)-H(k)x-(k)

其中，k代表离散组合导航扩展卡尔曼滤波时间厉元，z(k)代表卫星导航与惯导系统伪距差量测值，H(k)代表组合导航系统状态转移矩阵，x-(k)代表状态向量先验估计值，r(k)代表INS/GNSS组合导航量测误差矩阵。

7.根据权利要求1所述的一种组合导航慢变斜坡故障完好性监测方法，其特征在于：步骤4中所述INS/GNSS组合导航系统状态协方差矩阵V(k)为：

V(k)＝H(k)P-(k)HT(k)+R(k)

其中，P-(k)代表组合导航系统先验估计协方差矩阵，R(k)代表量测噪声矩阵，V(k)代表INS/GNSS组合导航系统状态协方差矩阵。

8.根据权利要求1所述的一种组合导航慢变斜坡故障完好性监测方法，其特征在于：步骤5中所述递推时间间隔范围为5s～1800s，所述检测统计量参数设置为1.478。