[发明专利]多传感器融合实时定位导航装置及方法

说明书

本发明实施例提供一种多传感器融合实时定位导航装置及方法，所述装置包括单点卫星定位接收机阵列、惯性测量组件和处理器，所述单点卫星定位接收机阵列包括多个单点卫星定位接收机，所述单点卫星定位接收机的天线设置于所述单点卫星定位接收机的中点处，所述多个单点卫星定位接收机与惯性测量组件并行连接至所述处理器。本发明实施例利用多个单点卫星接收机，能有效地减轻单点卫星接收机存在的误差，利用卫星定位系统下发的卫星定位信号，配合惯性测量组件的坐标信息融合计算能显著的提高定位精度。

技术领域

本发明涉及高精度卫星导航定位领域，具体涉及一种多传感器融合实时定位导航装置及方法。

背景技术

卫星定位导航系统主要包括全球定位系统(Global Positioning System，以下简称GPS)、北斗、全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，以下简称GNSS)、伽利略等，随着卫星定位技术的快速发展，人们对快速高精度位置信息的要求日益强烈。目前高精度实时卫星定位导航的应用范围越来越广，5G和自动驾驶领域的快速发展给高精度定位带来了新的应用场景，但是对于定位精度的要求达到了分米级甚至厘米级。

单点卫星定位的误差很难达到10米以下，无法满足高精度定位的需求。为了获得更高的定位精度，现有技术中采用差分卫星定位技术来实现，但是该技术必须依靠基准站通过数据连续发送修正量才能显著提高定位精度，成本太高并且需要联网，不利于高精度卫星定位导航的大规模应用推广。

因此，如何实现多传感器融合实时定位导航，提高实时定位精度，同时降低成本，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种多传感器融合实时定位导航装置及方法。

第一方面，本发明实施例提供一种多传感器融合实时定位导航装置，包括单点卫星定位接收机阵列、惯性测量组件和处理器，所述单点卫星定位接收机阵列包括多个单点卫星定位接收机，所述单点卫星定位接收机的天线设置于所述单点卫星定位接收机的中点处，所述多个单点卫星定位接收机与惯性测量组件并行连接至所述处理器。

可选地，所述多个单点卫星定位接收机在同一直线上等间距分布，且都与所述处理器并行连接。

可选地，所述惯性测量组件设置于所述单点卫星定位接收机阵列的中心处。

可选地，所述多个单点卫星定位接收机至少包括5个单点卫星定位接收机，时钟保持同步且型号一致。

第二方面，本发明实施例提供一种基于第一方面任一所述多传感器融合实时定位导航装置的多传感器融合实时定位导航方法，包括：

所述处理器获取所述多个单点卫星定位接收机各自的身份信息和观测坐标值；

接收所述惯性测量组件发送的目标的第二坐标信息；

根据所述多个单点卫星定位接收机各自的身份信息和观测坐标值拟合计算出一条直线；

基于所述直线确定所述观测坐标值的分布线段，并将所述分布线段的中点作为目标的第一坐标信息；

将所述第一坐标信息和所述第二坐标信息输入卡尔曼滤波器，获取所述卡尔曼滤波器输出的最终高精度坐标信息。

可选地，所述方法还包括：

若所述第一坐标信息未输出，则将所述第二坐标信息作为目标的最终高精度坐标信息。

可选地，所述接收所述惯性测量组件发送的目标的第二坐标信息，具体包括：

基于第一坐标信息的更新空窗期，接收更高频率的所述惯性测量组件发送的目标的第二坐标信息。