[发明专利]一种导航系统的故障处理方法、电子设备及存储介质

说明书

一种导航系统的故障处理方法，包括：1）初始化标志位，分别设置GPS故障标志位和陀螺、加速度计修正标志位；2）读取陀螺、加速度计数据和GPS输出故障标志，当读取的GPS输出故障标志不能定位且陀螺、加速度计可以修正测量数据时，执行步骤3），否则执行步骤4）；3）进行陀螺、加速度计修正；4）根据读取的陀螺、加速度计数据进行惯导位姿解算和卡尔曼滤波的一步预测，判断GPS输入的标志位是否有效定位，若是则执行步骤5），否则执行步骤6）；5）进行卡尔曼滤波，执行位姿的反馈校正，输出校正后的结果；6）进行传感器修正条件判定，输出惯导解算的位姿。本发明的导航系统的故障处理方法，不会降低系统的运行效率。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别是涉及一种导航系统的故障处理方法、电子设备及存储介质。

背景技术

目前在低空无人机的导航系统中常采用SINS(捷联惯性导航系统)/GPS组合导航方法，该方法成本低廉，且可以提供准确的位姿信息满足飞行需求。但是由于在低空飞行过程中，遮挡物较多，GPS很容易失效。由于低空飞行的无人机多常采用精度较低的MEMS传感器，在GPS失效时，短时间内位姿信息会快速发散。

组合导航系统由激光陀螺捷联惯性导航、卫星定位系统接收机、组合导航计算机、里程计、高度表和基站雷达系统等组成。结合了SAR+图像导航的定位精度、自主性和星敏感器的星光导航系统的姿态测定精度，从而保证了无人飞机的自主飞行。无人机导航是按照要求的精度，沿着预定的航线在指定的时间内正确地引导无人机至目的地。要使无人机成功完成预定的航行任务，除了起始点和目标的位置之外，还必须知道无人机的实时位置、航行速度、航向等导航参数。目前在无人机上采用的导航技术主要包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等。这些导航技术都有各自的优缺点，因此，在无人机导航中，要根据无人机担负的不同任务来选择合适的导航定位技术至关重要。

采用三轴陀螺仪、三轴加速度计、GPS三种传感器组合导航系统的无人机，在组合导航系统运行中，无人机的飞行会遇到低空遮挡的情况，GPS会失效，GPS无法提供速度、位置等量测信息。传统的SINS/GPS组合导航方法将因为缺少量测信息而无法进行滤波，会导致位姿的快速发散。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种导航系统的故障处理方法，采用系统运行过程中已经估计出的三轴陀螺、三轴加速度计零偏，对三轴陀螺、三轴加速度计的实时测量值进行修正、进行位姿解算，在GPS失效的短时间内，提供稳定的位姿信息供无人机正常飞行。

为实现上述目的，本发明提供的一种导航系统的故障处理方法，包括以下步骤：

1)初始化标志位，分别设置GPS故障标志位和陀螺、加速度计修正标志位；

2)读取陀螺、加速度计数据和GPS输出故障标志，当读取的GPS输出故障标志不能定位且陀螺、加速度计可以修正测量数据时，执行步骤3)，否则执行步骤4)；

3)进行陀螺、加速度计修正；

4)根据读取的陀螺、加速度计数据进行惯导位姿解算和卡尔曼滤波的一步预测，判断GPS输入的标志位是否有效定位，若是则执行步骤5)，否则执行步骤6)；

5)进行卡尔曼滤波，执行位姿的反馈校正，输出校正后的结果作为系统输出结果；

6)进行传感器修正条件判定，输出惯导解算的位姿作为系统输出结果。

进一步地，所述步骤1)初始化标志位，分别设置GPS故障标志位和陀螺、加速度计修正标志位的步骤，还包括，

设置GPS故障标志位为1表示GPS无定位，为0表示GPS有效定位；

设置陀螺、加速度计修正标志位为1表示可以用陀螺与加速度计测量数据进行修正，为0表示不可修正；