[发明专利]惯性轨道测量仪动态校准系统、方法及其应用

权利要求书

1.一种惯性轨道测量仪动态校准系统，该系统是基于双速度传感器与车载天线阵列组合的惯性轨道测量仪动态校准系统，包括轨道、轨距传感器、惯性传感器、差分基站；其特征为：所述车载天线阵列包括两根以上地面天线；包括如下步骤：

步骤1：通过无线通信，以RTK方式，进行相对测量，获得RTK固定解情况下相对不同地面差分基站的距离、偏航角和俯仰角；

步骤2：根据每个天线与不同基准站之间的三角关系，采用三角定位法，代入工程坐标系下的基站三维坐标，求得三个天线的中心坐标；

步骤3：根据天线坐标的空间关系，以选取点P为车载坐标系原点，获得P点在工程坐标系下的三维绝对坐标和测量小车的空间姿态角S；

步骤4：采用轨距传感器测量轨距变化，采用两侧轨道的速度传感器测量速度，采用惯性传感器获得三轴加速度和三轴角速度信息；

步骤5：结合姿态角，通过对加速度进行积分获得速度，结合速度测量值，来实现测量车在行走情况下的加速度计校准；同时，结合采用轨距传感器测量的轨距计算轨向角变化率ω，实现走行情况下的陀螺仪校准；

步骤6：采用卡尔曼滤波方式，将多天线阵列计算的三维绝对坐标与对速度传感器和惯性传感器进行时间积分后的位置和姿态变化量进行融合；持续更新输出测量小车三维坐标和姿态角，实现惯性测量小车的动态校准和持续输出。

2.根据权利要求1所述的惯性轨道测量仪动态校准系统，其特征为：所述速度传感器、车载天线、惯性传感器、轨距传感器通过车载控制器建立通信，采用里程脉冲，对上述各传感器数值进行同步。

3.根据权利要求1所述的惯性轨道测量仪动态校准系统 ，其特征为：所述步骤3进一步包括如下内容：已知测量小车车载天线中心点绝对坐标后，根据各天线在小车的相对位置关系，获得测量小车的俯仰角、翻滚角和在工程坐标系下的航向角；选取小车的T型交叉在轨道平面的坐标点作为P点，根据P点与天线中心点的相对位置关系，解算出P点坐标。