组合导航姿态信息确定方法、装置、终端设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:38705599 阅读:7 留言:0更新日期:2023-09-08 14:46
本申请适用于导航技术领域,提供了一种组合导航姿态信息确定方法、装置、终端设备及存储介质。该方法包括:根据子惯导的第一钟面时和第二钟面时,确定子惯导与主惯导的延迟时间;根据延迟时间、获取到的预设数量的子惯导的原始信息数据与主惯导的导航信息数据,确定相同时间下的原始信息数据与导航信息数据;构建卡尔曼滤波模型,预估主惯导与子惯导之间的最优安装角度;根据最优安装角度和相同时间下的原始信息数据与导航信息数据确定子惯导的初始姿态信息,进而根据初始姿态信息确定姿态信息。本申请能够降低子惯导与主惯导之间的延时,提高传递对准的精度以及初始姿态信息的精度,进而准确确定姿态信息,提高组合导航的精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
组合导航姿态信息确定方法、装置、终端设备及存储介质


[0001]本申请涉及导航
,具体涉及一种组合导航姿态信息确定方法、装置、终端设备及存储介质。

技术介绍

[0002]全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)和惯性导航系统(Inertial Navigation System,简称INS)具有良好的互补性,GNSS/INS组合导航能够提供相较于单一系统更精确可靠的导航定位。
[0003]GNSS/INS组合导航进入组合导航状态时需要确定初始姿态信息。在实际导航应用中,需要对主惯导与子惯导进行传递对准来预估主惯导与子惯导之间的安装角度,进而根据该安装角度确定初始姿态信息。子惯导接收主惯导发送的导航信息数据进行传递对准,然而由于主惯导的导航解算以及数据传输耗时等原因,传递对准的精度较低。此外,在传递对准结束后,子惯导因为无法获取主惯导发送的最新的导航信息数据,导致无法精准确定初始姿态信息,进而使组合导航在后续进入组合导航状态后无法提供精确导航。
[0004]因此,急需一种组合导航姿态信息确定方法,以提高传递对准的精度以及初始姿态信息的精度,进而提高组合导航的精度。

技术实现思路

[0005]为克服相关技术中存在的问题,本申请实施例提供了一种组合导航姿态信息确定方法、装置、终端设备及存储介质。
[0006]本申请是通过如下技术方案实现的:第一方面,本申请实施例提供了一种组合导航姿态信息确定方法,包括:根据子惯导的第一钟面时和第二钟面时,确定子惯导与主惯导的延迟时间;第一钟面时为GNSS发送的秒脉冲到达子惯导时,子惯导的钟面时,第二钟面时为GNSS发送的授时信息到达子惯导时,子惯导的钟面时;根据延迟时间,获取预设数量的子惯导的原始信息数据,根据原始信息数据确定第一时间信息,第一时间信息为原始信息数据对应的绝对时间信息;获取主惯导的导航信息数据,导航信息数据包括第二时间信息,第二时间信息为主惯导发送导航信息数据的时间信息,根据第一时间信息与第二时间信息确定相同时间下的原始信息数据与导航信息数据;构建卡尔曼滤波模型,根据卡尔曼滤波模型和相同时间下的原始信息数据与导航信息数据进行传递对准,预估主惯导与子惯导之间的最优安装角度;根据最优安装角度和相同时间下的原始信息数据与导航信息数据确定子惯导的初始姿态信息,并在GNSS/INS组合导航进入组合导航状态时,根据初始姿态信息确定姿态信息。
[0007]在第一方面的一种可能的实施方式中,根据子惯导的第一钟面时和第二钟面时,确定子惯导与主惯导的延迟时间,包括:将第二钟面时与第一钟面时之差作为主惯导与子惯导的延迟时间。
[0008]在第一方面的一种可能的实施方式中,根据延迟时间,获取预设数量的子惯导的
原始信息数据,根据原始信息数据确定第一时间信息,包括:根据延迟时间与子惯导的预测周期,获取预设数量的子惯导的原始信息数据;其中,预设数量与预测周期的乘积大于延迟时间;原始信息数据包括子惯导的第三钟面时;根据第三钟面时、第一钟面时以及授时信息确定第一时间信息。
[0009]在第一方面的一种可能的实施方式中,根据第一时间信息与第二时间信息确定相同时间下的原始信息数据与导航信息数据,包括:根据第二时间信息,对预设数量的子惯导的第一时间信息进行遍历,确定与第二时间信息的误差在预设误差范围内的第一时间信息,作为同步时间信息;确定第二时间信息对应的导航信息数据与同步时间信息对应的原始信息数据为相同时间下的原始信息数据与导航信息数据。
[0010]在第一方面的一种可能的实施方式中,原始信息数据包括陀螺原始数据与加速度计原始数据,以及获取陀螺原始数据与加速度计原始数据时对应的子惯导的第三钟面时;导航信息数据包括主惯导的速度数据和姿态数据,以及与速度数据和姿态数据对应的第二时间信息。
[0011]在第一方面的一种可能的实施方式中,构建卡尔曼滤波模型,根据卡尔曼滤波模型和相同时间下的原始信息数据与导航信息数据进行传递对准,预估主惯导与子惯导之间的最优安装角度,包括:构建卡尔曼滤波的状态向量,状态向量包括主惯导与子惯导之间的安装角度误差;根据相同时间下的原始信息数据与导航信息数据,构建卡尔曼滤波状态转移方程和卡尔曼滤波量测方程;根据相同时间下的原始信息数据与导航信息数据,以及卡尔曼滤波状态转移方程和卡尔曼滤波量测方程对状态向量进行计算,确定主惯导与子惯导之间的最优安装角度。
[0012]在第一方面的一种可能的实施方式中,根据最优安装角度和相同时间下的原始信息数据与导航信息数据确定子惯导的初始姿态信息,并在GNSS/INS组合导航进入组合导航状态时,根据初始姿态信息确定姿态信息,包括:根据最优安装角度确定子惯导的方向余弦矩阵;根据子惯导的方向余弦矩阵确定姿态角信息,对姿态角信息和相同时间下的原始信息数据与导航信息数据进行连续的机械编排,确定子惯导的初始姿态信息;检测到GNSS/INS组合导航进入组合导航状态时,根据初始姿态信息确定姿态信息。
[0013]第二方面,本申请实施例提供了一种组合导航姿态信息确定装置,包括:第一确定模块,用于根据子惯导的第一钟面时和第二钟面时,确定子惯导与主惯导的延迟时间;第一钟面时为GNSS发送的秒脉冲到达子惯导时,子惯导的钟面时,第二钟面时为GNSS发送的授时信息到达子惯导时,子惯导的钟面时。
[0014]第二确定模块,用于根据延迟时间,获取预设数量的子惯导的原始信息数据,根据原始信息数据确定第一时间信息,第一时间信息为原始信息数据对应的绝对时间信息。
[0015]第三确定模块,用于获取主惯导的导航信息数据,导航信息数据包括第二时间信息,第二时间信息为主惯导发送导航信息数据的时间信息,根据第一时间信息与第二时间信息确定相同时间下的原始信息数据与导航信息数据。
[0016]预估模块,用于构建卡尔曼滤波模型,根据卡尔曼滤波模型和相同时间下的原始信息数据与导航信息数据进行传递对准,预估主惯导与子惯导之间的最优安装角度。
[0017]第四确定模块,用于根据最优安装角度和相同时间下的原始信息数据与导航信息数据确定子惯导的初始姿态信息,并在GNSS/INS组合导航进入组合导航状态时,根据初始
姿态信息确定姿态信息。
[0018]第三方面,本申请实施例提供了一种终端设备,包括存储器和处理器,上述存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序,上述处理器执行计算机程序时实现如第一方面任一项所述的组合导航姿态信息确定方法。
[0019]第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的组合导航姿态信息确定方法。
[0020]第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在终端设备上运行时,使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的组合导航姿态信息确定方法。
[0021]可以理解的是,上述第二本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合导航姿态信息确定方法,其特征在于,包括:根据子惯导的第一钟面时和第二钟面时,确定子惯导与主惯导的延迟时间;所述第一钟面时为GNSS发送的秒脉冲到达子惯导时,子惯导的钟面时,所述第二钟面时为GNSS发送的授时信息到达子惯导时,子惯导的钟面时;根据所述延迟时间,获取预设数量的子惯导的原始信息数据,根据所述原始信息数据确定第一时间信息,所述第一时间信息为所述原始信息数据对应的绝对时间信息;获取主惯导的导航信息数据,所述导航信息数据包括第二时间信息,所述第二时间信息为主惯导发送导航信息数据的时间信息,根据所述第一时间信息与所述第二时间信息确定相同时间下的原始信息数据与导航信息数据;构建卡尔曼滤波模型,根据所述卡尔曼滤波模型和相同时间下的原始信息数据与导航信息数据进行传递对准,预估主惯导与子惯导之间的最优安装角度;根据所述最优安装角度和所述相同时间下的原始信息数据与导航信息数据确定子惯导的初始姿态信息,并在GNSS/INS组合导航进入组合导航状态时,根据所述初始姿态信息确定姿态信息。2.根据权利要求1所述的组合导航姿态信息确定方法,其特征在于,所述根据子惯导的第一钟面时和第二钟面时,确定子惯导与主惯导的延迟时间,包括:将所述第二钟面时与第一钟面时之差作为主惯导与子惯导的延迟时间。3.根据权利要求1所述的组合导航姿态信息确定方法,其特征在于,所述根据所述延迟时间,获取预设数量的子惯导的原始信息数据,根据所述原始信息数据确定第一时间信息,包括:根据所述延迟时间与子惯导的预测周期,获取预设数量的子惯导的原始信息数据;其中,所述预设数量与所述预测周期的乘积大于延迟时间;所述原始信息数据包括子惯导的第三钟面时;根据所述第三钟面时、所述第一钟面时以及所述授时信息确定所述第一时间信息。4.根据权利要求1所述的组合导航姿态信息确定方法,其特征在于,所述根据所述第一时间信息与所述第二时间信息确定相同时间下的原始信息数据与导航信息数据,包括:根据所述第二时间信息,对所述预设数量的子惯导的第一时间信息进行遍历,确定与所述第二时间信息的误差在预设误差范围内的第一时间信息,作为同步时间信息;确定所述第二时间信息对应的导航信息数据与所述同步时间信息对应的原始信息数据为所述相同时间下的原始信息数据与导航信息数据。5.根据权利要求1至4任一项所述的组合导航姿态信息确定方法,其特征在于,所述原始信息数据包括陀螺原始数据与加速度计原始数据,以及获取所述陀螺原始数据与加速度计原始数据时对应的子惯导的第三钟面时;所述导航信息数据包括主惯导的速度数据和姿态数据,以及与所述速度数据和姿态数据对应的第二时间信息。6.根据权利要求1所述的组合导航姿态信息确定方法,其特征在于,所述构建卡尔曼滤波模型,根据所述卡尔曼滤波模型和相同...

【专利技术属性】
技术研发人员:王青江付迪董冰玉王帆李正强郭伟峰周长满赵立勋吴博宇
申请(专利权)人:河北美泰电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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