惯性导航和轮速计组成的航迹推算定位系统误差估算算法

摘要

本发明提供一种惯性导航和轮速计组成的航迹推算定位系统误差估算算法，通过将航迹推算坐标和GPS经纬度坐标转换到同一个局部坐标系中，以GPS坐标为标准值，航迹推算坐标为参照值，计算航迹推算坐标和GPS坐标之间的误差值，设定3个误差参数，每个误差参数设定一定数量级的误差范围，在该范围内隔段误差选取一个误差量，使用正交试验法筛选出部分典型的误差组合，找出误差最小的误差参数组合作为误差参数最优值，并代入惯导航向和轮速计的左右轮数据中进行修正。本发明通过简单的算法，估算惯导的系统误差，并一次性的给予修正，算法简单，速度快，计算一次便可修正，简化了惯性导航定位系统使用前的误差校准过程。

主权项

一种惯性导航和轮速计组成的航迹推算定位系统误差估算算法，其特征在于，包括如下步骤：(1)试验车打开车载的惯导、轮速计和GPS行驶一段路程，分别记录惯导航向、轮速计和GPS经纬度坐标数据；(2)根据惯导航向数据和轮速计数据进行航迹推算，得出n时刻航迹推算坐标(x_n,y_n)；(3)以试验车的起点为原点设置局部坐标系，将GPS经纬度坐标和步骤(2)中的航迹推算坐标转换为局部坐标系坐标，并以正北方向作为Y轴正方向，正东方向作为X轴正方向，两个坐标数据整合到同一坐标系中进行对比，以GPS经纬度坐标点为标准参量，航迹推算坐标点为包含误差的对比值，两坐标点之间的距离即为误差值；(4)设定惯导航向初始误差角、左轮速计初始误差和右轮速计初始误差3个偏差量为导致航迹推算得到的坐标出现误差的误差参数；(5)确定误差参数值最优值所在的范围：首先对误差参数组进行筛选，当误差参数值水平数为1或2时，通过作图的办法对误差参数组进行筛选，当误差参数值水平数大于等于3时，通过正交试验法对误差参数组进行筛选；然后将筛选出的误差参数组代入局部坐标系中的航迹推算坐标中计算误差大小来确定最优值的取值区间；(6)将筛选出的误差参数组代入局部坐标系中的航迹推算坐标中计算误差大小，根据计算比较误差最大值和均值能否满足精度要求，判断是否为误差参数组的最优解；(7)在计算得到误差参数组的最优解后，将最优解代入惯导航向和轮速计的左右轮数据中进行修正，使用修正后的惯导航向和轮速计数据进行航迹推算便可以得到修正后的惯导定位坐标。