一种基于GPS信息的惯性导航系统测量误差修正方法

摘要

本发明公开了一种基于GPS信息的惯性导航系统测量误差修正方法，本发明提出采用串联控制的方法，引入外部GPS位置信息、速度信息以对惯性导航误差进行修正，通过设计合适的控制器即可完成对输入信号噪声的滤除，完成系统输出对系统输入的跟踪，即完成对惯导系统速度和位置误差的修正，该方法不依赖于系统误差模型的精确性，运算速度快，时间开销短，当外测数据频率较高时也可完成对惯导系统速度和位置测量误差的修正，只需通过修改控制器参数即可重新建立系统的误差模型，工作量小。

主权项

1.一种基于GPS信息的惯性导航系统测量误差修正方法，其特征在于包括北向通道测量误差修正步骤和东向通道测量误差修正步骤：北向通道测量误差修正步骤：（1）对惯性导航系统测量的北向加速度a_n进行积分获得北向速度（2）将北向速度与GPS获得的载体真实北向速度v_n做差得到北向速度误差即${▿v}_n={\hat{v}}_n-v_n;$（3）北向速度修正环节控制器根据北向速度误差生成纬度控制量u_vn；（4）利用纬度控制量u_vn对北向加速度a_n进行修正，经过修正后的北向加速度a_n再次进行积分得到修正后的北向速度；（5）利用将修正后的北向速度转化为纬度变化率（6）对纬度变化率进行积分得到纬度将纬度与GPS获得的载体真实纬度做差得到纬度误差即（7）纬度修正环节控制器根据纬度误差生成控制量（8）利用控制量对纬度变化率进行修正，经过修正后的纬度变化率再次进行积分得到修正后的纬度修正后的纬度作为惯性导航系统的北向通道输出，从而完成北向通道测量误差的修正；东向通道测量误差修正步骤：（1）对惯性导航系统测量的东向加速度a_e进行积分获得北向速度（2）将东向速度与GPS获得的载体真实东向速度v_e做差得到东向速度误差即$▿v_e={\hat{v}}_e-v_e;$（3）东向速度修正环节控制器根据东向速度误差生成经度控制量u_ve；（4）利用经度控制量u_ve对东向加速度a_e进行修正，经过修正后的东向加速度a_e再次进行积分得到修正后的东向速度；（5）利用将修正后的东向速度转化为经度变化率（6）对经度变化率进行积分得到经度将经度与GPS获得的载体真实经度λ做差得到经度误差即（7）经度修正环节控制器根据经度误差生成经度控制量u_λ；（8）利用经度控制量u_λ对经度变化率进行修正，经过修正后的经度变化率再次进行积分得到修正后的经度修正后的经度作为惯性导航系统的东向通道输出，从而完成东向通道测量误差的修正。