[发明专利]一种用于捷联惯导的北斗/里程计组合标定方法

摘要

本发明提供一种用于捷联惯导的北斗/里程计组合标定方法，包括以下步骤：步骤1、将惯性导航装置安装于试验用车上，加电启动，完成初始工作准备及自检；步骤2、车辆静止时，装订初始里程计标度及方位安装误差角，装订停车点BD2的位置信息完成系统装订；步骤3、接收寻北命令，自动完成寻北并进入导航状态；以及步骤4、车辆启动，沿选定路线行驶，系统由BD2位置信息和里程航位推算同时标定里程计标度及方位安装误差角，里程计标定为实时采集里程计脉冲，由航位推算估计终点坐标，并自动标定计算得到里程计标度及安装误差角；BD2标定采用位置信息计算里程计标度及安装误差角。利用本发明的组合标定方法，可提高惯导/BD2/里程计组合导航的精度。

主权项

1.一种用于捷联惯导的北斗/里程计组合标定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、将惯性导航装置安装于试验用车上，加电启动，完成初始工作准备及自检；/n步骤2、车辆静止时，装订初始里程计标度因数及方位安装误差角，装订停车点BD2的位置信息完成系统装订；/n步骤3、接收寻北命令，自动完成寻北并进入导航状态；/n步骤4、车辆启动，沿选定路线行驶，系统由BD2位置信息和里程航位推算同时标定里程计标度因数及方位安装误差角，其中：/n里程计标定为实时采集里程计脉冲，由航位推算估计终点坐标，并自动标定计算得到里程计标度因数及方位安装误差角；/nBD2标定采用位置信息计算里程计标度因数及方位安装误差角，车辆每行驶2km分别由里程航位推算和BD2位置信息标定一次里程计，将此刻里程航位推算的坐标值与BD2的位置信息相比较，若误差相对精度大于1％，则由BD2位置信息标定的结果更新里程参数，并进行里程计标度因数、方位安装误差角修正，作为下一段标定的里程装订参数，同时将此刻的BD2坐标值作为下一段2km路程标定的起始位置；重复上述标定过程，直到两种标定的误差相对精度小于1％，结束标定，将此次的里程计标度因数、方位安装误差角作为最终的里程装订参数，通过捷联惯导与北斗/里程计组合，由Kalman滤波估计出捷联惯导的输出误差，并不断修正输出各导航参数，以提高定位精度；/n步骤4中，里程计标定采用经典标定算法，其实现过程如下：/n车辆在已知两坐标点间沿固定路线行驶，记录里程计输出的脉冲数N，两坐标点间的距离为S，则里程计标度因数为：k＝S/N；里程计速度：里程计速度在导航坐标系n的表达式：则：/n里程计的位置微分方程为：/n /n /n /n其中，L_L、B_L、h_L分别为航位推算里程计定位解算的经度、纬度和高度，且对定位误差影响较大的方位安装误差角其中，L_x1、L_y1为车辆真实位移在东向和北向的投影分量，计算公式如下:/nL_x1＝(R_N+h)cosL_asin(B_b-B_a)，L_y1＝(R_M+h)sin(L_b-L_a)；/nL_x2、L_y2为车辆计算位移在东向和北向的投影分量，计算公式如下:/nL_x2＝(R_N+h)cosL_asin(B_b′-B_a)，L_y2＝(R_M+h)sin(L_b′-L_a)；/n所述步骤4中，BD2位置信息标定的方法包括：/n车辆开始运动前记录经纬度的初值Lat_b(i)、Lon_b(i)(i＝1…n)，i为每2km一次的计数；在车辆运动过程中每2km记录一次BD2位置信息，将2km时BD2经纬度的当前值作为此处计算所用的终值Lat_e(i)、Lon_e(i)(i＝1…n)，通过坐标变换将BD2信号的经纬度转换为可用于计算的坐标值X_b(i)、Y_b(i)、X_e(i)、Y_e(i)，则真实位移及计算位移在X、Y的分量计算公式分别如下：/n /n其中，X_o(i)、Y_o(i)为BD2输出经纬度值Lat_o(i)、Lon_o(i)(i＝1…n)经过坐标转换得到的实际坐标值；当车辆处于运动状态时，Lat_o(i)、Lon_o(i)取运动车辆的经纬度当前值；当车辆处于静止状态时，Lat_o(i)、Lon_o(i)取前一时刻的经纬度固定值；/n真实位移及计算位移的计算公式分别如下：/n /n标度因数/n其中，k(0)为车辆开始运动前初始装订的里程计标度因数；/n真实位移下方位角γ1及计算位移下方位角γ2的计算公式分别如下：/n /n /n最终每2km标定的方位安装误差角γ(i)＝γ₁(i)-γ₂(i)；/n重复本步骤来标定BD2位置信息，直到坐标精度误差小于1‰。/n