一种抗GPS失效的车载组合导航方法

摘要

一种抗GPS(全球定位系统)失效的车载组合导航方法，本发明涉及一种适用于车载低成本组合导航系统的抗GPS失效组合导航方法。该方法首先利用动态卷积相关法估计不同类传感器测量数据的相对时间延迟，依据相对时间延迟校准GPS、陀螺和速度传感器三类传感器的输出数据；其次采用去野值新息正交滑窗平均滤波器剔除上述三类传感器原始数据野值，降低数据离散度；第三，GPS有效状态下实时在线估计陀螺和速度传感器误差系数并补偿；第四，当GPS失效发生时启动递推算法给出位置和航向信息。本发明解决车载低成本陀螺和速度传感器误差漂移快的问题，显著提高位置、航向精度。可用于任何包含GPS、陀螺、速度传感器的车载导航系统中。

主权项

一种抗GPS(全球定位系统)失效的车载组合导航方法，其特征在于包括以下步骤：(1)利用静态数据估计陀螺零偏误差：以陀螺零偏误差为状态变量建立状态方程，利用最近的停驶状态数据、采用加权滤波技术实时估计陀螺零偏误差；(2)利用动态卷积相关法估计GPS、陀螺、速度传感器三类传感器测量数据相对时间延迟，被估计的时间延迟源包括：各个采集系统时钟不统一、信号处理速度差异、传感器敏感机理导致的测量不同步等。依据相关函数的峰值计算相对时间延迟，并移位校准GPS、陀螺和速度传感器三类传感器的输出数据；(3)采用新息正交滑窗平均滤波器剔除(2)中三类传感器原始数据野值：通过新息正交滑窗平均滤波器给出每个原始数据的滤波估计值和置信度，依据置信度剔除野值，并在剔除野值位置补充给出估计值，降低数据离散度，提高系统可靠性和精度；(4)实时在线估计陀螺和速度传感器误差系数：在GPS有效时，实时在线计算GPS与陀螺/速度传感器组合导航系统的航向、速度偏差，对差序列进行卡尔曼滤波，估计陀螺和速度传感器的动态误差系数；(5)当GPS失效时，利用拟合得到的误差漂移规律校正陀螺和速度传感器原始输出，校正后的陀螺和速度传感器输出经递推算法给出车辆位置和航向信息。