[发明专利]GPS/INS组合导航方法、装置、存储介质与电子设备

权利要求书

1.一种GPS/INS组合导航方法，其特征在于，包括：

利用GPS系统获取载体的第一类位置和第一类速度，利用INS系统获取所述载体的第二类位置和第二类速度；

基于所述第一类位置和所述第二类位置的差值，以及所述第一类速度和所述第二类速度的差值，进行卡尔曼滤波，得到所述载体的状态特征；

通过所述状态特征确定所述GPS系统和所述INS系统之间的时间同步误差，根据所述时间同步误差对所述第一类位置和所述第一类速度进行补偿，或者对所述第二类位置和所述第二类速度进行补偿；

对补偿后的所述第一类位置、所述第一类速度、所述第二类位置和所述第二类速度进行融合，以对所述载体进行导航。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用GPS系统获取载体的第一类位置和第一类速度，包括：

利用GPS系统测量所述载体的位置观测序列和速度观测序列；

根据所述位置观测序列确定位置状态序列，根据所述速度观测序列确定速度状态序列；

基于所述位置观测序列和所述位置状态序列进行卡尔曼滤波，输出所述载体的第一类位置，基于所述速度观测序列和所述速度状态序列进行卡尔曼滤波，输出所述载体的第一类速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用INS系统获取所述载体的第二类位置和第二类速度，包括：

获取所述载体的初始位置和初始速度；

基于所述载体的初始位置和初始速度，利用INS系统获取所述载体的惯性导航方程；

通过所述惯性导航方程确定所述载体的第二类位置和第二类速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一类位置和第一类速度包括：以时间为变量的第一类位置函数和第一类速度函数；所述第二类位置和第二类速度包括：以时间为变量的第二类位置函数和第二类速度函数；

所述基于所述第一类位置和所述第二类位置的差值，以及所述第一类速度和所述第二类速度的差值，进行卡尔曼滤波，得到所述载体的状态特征，包括：

选取第一时刻和第二时刻，所述第一时刻和所述第二时刻的差值为所述时间同步误差；

基于所述第一时刻的所述第一类位置函数和所述第二时刻的所述第二类位置函数计算位置误差项，以及基于所述第一时刻的所述第一类速度函数和所述第二时刻的所述第二类速度函数计算速度误差项；

根据所述位置误差项和所述速度误差项确定所述载体在所述第一时刻或所述第二时刻的测量新息，基于所述测量新息进行卡尔曼滤波，得到所述载体在所述第一时刻或所述第二时刻的状态特征。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一时刻的所述第一类位置函数和所述第二时刻的所述第二类位置函数计算位置误差项，以及基于所述第一时刻的所述第一类速度函数和所述第二时刻的所述第二类速度函数计算速度误差项，包括：

获取所述GPS系统和所述INS系统之间的杆臂参数；

根据所述杆臂参数、以及所述第一时刻或所述第二时刻，确定位置补偿项和速度补偿项；

基于所述第一时刻的所述第一类位置函数、所述第二时刻的所述第二类位置函数和所述位置补偿项，计算所述位置误差项；

基于所述第一时刻的所述第一类速度函数、所述第二时刻的所述第二类速度函数和所述速度补偿项，计算所述速度误差项。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一时刻的所述第一类位置函数和所述第二时刻的所述第二类位置函数计算位置误差项，以及基于所述第一时刻的所述第一类速度函数和所述第二时刻的所述第二类速度函数计算速度误差项，包括：

在所述第二时刻分别对所述第一类位置函数和所述第一类速度函数进行泰勒展开，并以所述第一时刻为变量，计算在所述第一时刻的所述第一类位置和所述第一类速度；

计算在所述第二时刻的所述第二类位置和所述第二类速度；

基于所述第一时刻的所述第一类位置和所述第二时刻的所述第二类位置，计算所述位置误差项；

基于所述第一时刻的所述第一类速度和所述第二时刻的所述第二类速度，计算所述速度误差项。