基于INS和GPS组合的垂线偏差动态测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于INS和GPS组合的垂线偏差动态测量装置及方法。首先构建了INS/GPS姿态测量子系统和LGU/GPS姿态测量子系统，在开始测量的时刻，利用INS/GPS输出的姿态矩阵对LGU/GPS姿态测量子系统进初始化；此后，利用LGU/GPS和INS/GPS分别进行姿态解算，并计算LGU/GPS与INS/GPS输出的姿态角之差；通过建立垂线偏差测量的观测方程和状态方程，以INS/GPS与LGU/GPS输出的姿态角之差为观测量，在全球重力模型的辅助下，利用Kalman滤波的方法得到垂线偏差的最优估计值。本发明能有效降低系统的复杂度和成本，提高了测量的精度和可靠性，不依赖于测量环境，可操作性强且便于实施。

主权项

基于INS和GPS组合的垂线偏差动态测量装置，其特征在于：该装置由惯性导航系统(1)、GPS天线(2)、GPS接收机(3)和数据处理计算机(4)组成，所述惯性导航系统(1)、GPS天线(2)以及GPS接收机(3)组成INS/GPS姿态测量子系统，所述惯性导航系统(1)包含了三个正交安装的激光陀螺，称为激光陀螺组合体，所述激光陀螺组合体、GPS天线(2)以及GPS接收机(3)组成LGU/GPS姿态测量子系统，三个激光陀螺均与GPS接收机(3)通信；所述惯性导航系统(1)、GPS天线(2)、GPS接收机(3)固联安装于测量载体(5)上，所述GPS天线(2)与所述GPS接收机(3)通信，所述惯性导航系统(1)、GPS接收机(3)通过数据线与数据处理计算机(4)连接，惯性导航系统(1)和GPS接收机(3)的测量数据通过数据线传输到数据处理计算机(4)中，在数据处理计算机(4)中完成垂线偏差的解算。