[发明专利]一种分布式POS用数据处理计算机系统实时导航方法

摘要

本发明提供一种分布式POS用数据处理计算机系统实时导航方法，首先，采用基于PPS实时标定与分频的时间同步方法实现三个IMU原始数据的同时刻采集；其次，将主IMU数据与GPS数据融合得出主POS实时导航结果；子IMU采用基于惯性矢量二次积分的解析对准方法完成摇摆基座初始对准，并采用基于多级杆臂补偿的卡尔曼滤波方法完成分布式POS传递对准，得到子IMU实时导航结果以及主/子IMU之间的相对空间关系；本发明实现一主两子分布式POS实时数据处理，适用于高精度分布式惯性测量、导航及组合导航系统。

主权项

1.一种分布式POS用数据处理计算机系统实时导航方法，其特征在于包括下列步骤：(1)主POS实时导航；首先，采用基于PPS实时标定与分频的时间同步方法实现分布式POS主IMU和各子IMU原始数据的同时刻采集，具体包括：将分布式POS数据处理计算机接收到的PPS当作同步脉冲信号引入三个IMU的信号采集电路中，以PPS为基准，触发主IMU和各子IMU在同一时刻启动数据采集，然后根据每秒的PPS标定IMU内部时钟，实时调整数据采集周期分频数，修正IMU内部的时钟漂移，保证各IMU一直在相同时刻进行数据采集；其次，将GPS数据进行杆臂补偿，获得杆臂补偿后的位置和速度信息，利用主IMU数据进行初始对准以及捷联解算，获得惯性导航结果，采用卡尔曼滤波的方法估计主IMU位置、速度、姿态和惯性器件误差，得到高精度的主POS实时导航结果；(2)子IMU初始对准；根据子IMU数据和主POS的位置信息，采用基于惯性矢量二次积分的解析对准方法完成摇摆基座下子IMU初始对准，得到子IMU初始位置、速度和姿态信息；(3)子IMU实时导航；初始对准完成后，利用子IMU数据进行捷联解算，获得惯性导航结果；采用基于多级杆臂补偿的卡尔曼滤波方法完成分布式POS传递对准，估计主IMU和各子IMU之间的基线长度误差以及子IMU位置、速度、姿态和惯性器件误差，得到主IMU和各子IMU之间准确的基线长度和高精度的子IMU实时导航结果。