[发明专利]INS控制GNSS基带的开环跟踪误差分析及控制方法

摘要

本发明公开了一种INS控制GNSS基带的开环跟踪误差分析及控制方法，本发明基于GNSS/INS深组合接收机的闭环跟踪环结构构建INS误差与开环跟踪误差间的拉氏域数学模型；采用拉氏域数学模型分析基于不同精度等级惯导的开环跟踪误差发散规律；基于开环跟踪误差发散规律提出合理的INS控制GNSS基带的跟踪机制。本发明方法可用于短时间卫星信号不可用的情况，能有效提高GNSS接收机信号跟踪环路的连续性，从而获取较高精度的连续观测量信息，这对高精度连续定位与导航具有重要意义。

主权项

一种INS控制GNSS基带的开环跟踪误差分析方法，其特征是，包括：步骤1，构建INS误差与开环跟踪误差间的拉氏域数学模型，本步骤进一步包括：1.1根据GNSS/INS深组合接收机的闭环跟踪环结构，采用拉氏域构建GNSS/INS深组合接收机的闭环跟踪误差模型；1.2断开闭环跟踪误差模型中环路滤波器输出，仅保留INS误差，得INS控制GNSS基带的开环跟踪误差模型，INS误差包括IMU零偏类误差和IMU比例因子类误差；1.3根据开环跟踪误差模型分别获得IMU零偏类误差和IMU比例因子类误差与开环跟踪误差间的函数关系；基于所得函数关系，将IMU零偏类误差分为随机常数误差和噪声误差，将IMU比例因子类误差简化为随机常数误差，分别构建IMU零偏类误差与开环跟踪误差间的第一拉氏域数学模型、以及IMU比例因子类误差与开环跟踪误差间的第二拉氏域数学模型；步骤2，在采用不同精度等级惯导系统下，分别在不同开环跟踪模式下求解第一拉氏域数学模型和第二拉氏域数学模型，得各精度等级惯导系统下不同开环跟踪模式对应的开环跟踪误差变化规律，从而获得各精度等级惯导系统适用的开环跟踪模式及对应的开环跟踪时间阈值；步骤2中，第一拉氏域数学模型和第二拉氏域数学模型的求解具体为：2.1对第一拉氏域模型中随机常数误差项和第二拉氏域模型进行拉氏反变换，得开环跟踪误差的时域模型；2.2对时域模型进行仿真分析，得IMU零偏类误差中的随机常数误差和IMU比例因子类误差引起的开环跟踪误差值；2.3采用蒙特卡洛仿真统计噪声误差，经第一拉氏域模型误差传递产生的时域响应，得IMU零偏类误差中噪声误差引起的开环跟踪误差值。