[发明专利]一种组合导航方法、装置、电子设备及可读存储介质

摘要

本发明实施例提供了一种组合导航方法、装置、电子设备及可读存储介质，应用于无线定位技术领域，方法包括：通过INS定位方法和TC‑OFDM定位方法计算当前时刻接收机与各基站的伪距误差、载波相位误差和多普勒频移，并得到观测向量；根据前一时刻系统误差协方差矩阵的后验值、状态转移矩阵和系统噪声协方差矩阵，确定当前时刻系统误差协方差矩阵的先验值；根据伪距误差、多普勒频移和载波相位误差的观测矩阵得到最终观测矩阵；根据观测向量、系统误差协方差矩阵的先验值、最终观测矩阵、观测噪声协方差矩阵、当前时刻接收机的最终状态向量的先验值和卡尔曼滤波公式，得到当前时刻最终状态向量的后验值。本发明可提高动态场景的定位精度。

主权项

1.一种组合导航方法，其特征在于，所述方法包括：通过惯性导航系统INS定位方法计算当前时刻接收机与各基站的伪距预测值、载波相位预测值和多普勒频移，通过时分码分正交频分复用TC‑OFDM定位方法测量得到当前时刻所述接收机与所述各基站的伪距测量值和载波相位测量值，根据所述伪距测量值与所述伪距预测值的伪距误差、所述载波相位测量值与所述载波相位预测值的载波相位误差，以及所述多普勒频移，得到观测向量；根据当前时刻所述接收机的初始状态向量，得到所述接收机的最终状态向量的状态转移矩阵，获取并根据前一时刻所述接收机的最终状态向量的后验值、所述状态转移矩阵和高斯噪声，得到当前时刻所述接收机的最终状态向量的先验值；当前时刻所述接收机的最终状态向量包括：当前时刻所述接收机的初始状态向量和在当前时刻之前的N个时刻所述接收机的三维位置向量；当前时刻所述接收机的初始状态向量包括：当前时刻所述接收机的姿态误差向量、速度误差向量、位置误差向量、加速度计的零偏、陀螺仪的零偏、时钟偏差和时钟偏差率；根据前一时刻系统误差协方差矩阵的后验值、所述状态转移矩阵和系统噪声协方差矩阵，确定当前时刻的系统误差协方差矩阵的先验值；所述系统噪声协方差矩阵根据所述接收机的时钟频率漂移的功率谱密度、相位漂移的功率谱密度、加速度计噪声的功率谱密度、陀螺仪噪声的功率谱密度、加速度计动态零偏、陀螺仪动态零偏、当前时刻和前一时刻的时间间隔、加速度计的测量时间间隔、陀螺仪的测量时间间隔、加速度计动态零偏的测量时间间隔和陀螺仪动态零偏的测量时间间隔确定；根据伪距误差计算公式、载波相位误差计算公式、多普勒频移计算公式、所述初始状态向量和所述三维位置向量，得到所述伪距误差的观测矩阵、所述多普勒频移的观测矩阵和所述载波相位误差的观测矩阵；根据所述伪距误差的观测矩阵、所述多普勒频移的观测矩阵和所述载波相位误差的观测矩阵，得到最终观测矩阵；根据所述接收机与所述各基站的相对位置和相对运动速度、所述各基站的位置坐标和时钟噪声、INS定位方法和TC‑OFDM定位方法之间同步误差残差和所述接收机的跟踪误差，得到观测噪声协方差矩阵；根据所述观测向量、所述系统误差协方差矩阵的先验值、所述最终观测矩阵、所述观测噪声协方差矩阵、当前时刻所述接收机的最终状态向量的先验值、以及卡尔曼滤波公式，得到当前时刻所述接收机的最终状态向量的后验值。