一种基于DSP+FPGA的超紧组合导航方法

摘要

本发明公开了一种基于DSP+FPGA的超紧组合导航方法。步骤如下：组合导航系统初始对准；GNSS接收机初始化；SINS导航解算，将惯性辅助信息发送给GNSS接收机；导航星的伪距测量误差补偿；载体相对每颗导航星的伪距、伪距率解算；构建系统状态方程和量测方程；进行全维滤波解算，并根据滤波结果对系统进行校正；利用卫星的星历信息解算出的卫星位置和速度以及组合导航输出的载体位置和速度，计算由于载体和卫星之间的相对运动所造成的载波多普勒频移并对跟踪环路进行反馈校正，实现惯性信息辅助GNSS跟踪环路。本发明方法可实现基于惯性/卫星的伪距、伪距率组合导航，提高了导航精度和对复杂环境的适应性，应用前景广阔。

主权项

一种基于DSP+FPGA的超紧组合导航方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，系统上电后完成硬件初始化工作，包括串口初始化、总线初始化、定时器初始化；步骤2，SINS系统初始对准，即对SINS系统的初始速度、位置、姿态进行初始对准；步骤3，GNSS接收机初始化，为相关器各通道分配C/A码，设置搜捕卫星，开始可见卫星的捕获；步骤4，导航计算机接收SINS数据，采用四元数法进行导航解算，确定出载体的速度、位置、姿态信息，并装订成惯性辅助信息发送给GNSS接收机；步骤5，导航处理器根据TIC锁存数据确定卫星的伪距和伪距率，并对导航星的伪距测量误差进行补偿；同时解调出导航星发送的导航电文，并根据导航电文解算导航卫星的位置、速度信息；步骤6，GNSS接收机将步骤3中已捕获卫星的通道转为跟踪状态，利用步骤4提供的载体位置、速度信息，以及步骤5提供的卫星位置和速度，实时计算由于卫星和载体之间相对运动造成的多普勒频移及变化率，并利用所得结果对载波跟踪环路进行反馈校正；步骤7，根据步骤5提供的导航星速度、位置信息，以及步骤4提供的载体速度、位置信息，确定载体相对每颗导航星的伪距、伪距率信息；步骤8，构建系统状态方程和量测方程：状态变量包括SINS系统误差、GNSS系统误差和惯性器件误差，SINS系统误差包括姿态误差、速度误差和位置误差；GNSS系统误差包括钟差和钟漂；惯性器件误差包括随机误差；步骤9，根据步骤8构建的系统状态方程和量测方程进行全维滤波解算，将所得滤波结果对系统进行校正。