一种GNSS/MINS超深组合导航方法、系统及装置

摘要

为了实现GNSS和MINS的超深层次组合，本发明提出一种GNSS/MINS超深组合导航方法，利用INS提供的位置、速度辅助信息，GNSS使用直接位置估计算法估计位置误差、速度误差、时钟误差，以此闭合环路，系统直接以MIMU、基带相关器为传感器，在顶层组合算法中实现所有的导航功能，即该算法将GNSS基带相关器作为敏感空时定位场的传感器，将MIMU作为敏感惯性场的传感器，实现了GNSS与MINS的完整融合，在INS辅助下，GNSS联合多通道信息进行矢量鉴相和矢量定位。本发明还提出了应用于此方法的超深组合系统和装置。本发明具有导航精度高、动态性能好、GNSS跟踪灵敏度高、GNSS抗干扰性能强、GNSS动态牵引范围广等优点，理论上本发明动态范围受MINS动态限制，MINS辅助下GNSS能实现-160dBm信号跟踪。

主权项

一种GNSS/MINS超深组合导航方法，以MIMU和GNSS基带相关器为传感器，进行组合导航计算，包括：步骤S01，组合导航系统初始化参数设置；步骤S02，GNSS捕获卫星并获取导航电文，INS在GNSS辅助下完成大失准角初始对准；步骤S03，根据INS输出的位置和速度以及GNSS输出的初始钟偏和初始钟漂，进行第一网格划分，并完成从位置、速度、钟偏和钟漂到载相频率和码相位的映射，实现第二网格划分，对应每个第二网格中心点建立相关器；步骤S04，进行1比特电文长度的相干积分，相关器输出相关值；步骤S05，判断是否达到积分时间T，若未达到，进入步骤S06，反之进入步骤S07；步骤S06，系统进行非相干累加以及捷联导航解算，并根据所述捷联导航解算结果实时调整所述第二网格划分中心位置，返回步骤S05；步骤S07，将每颗卫星的非相干累加相关值进行第二网格到第一网格的逆映射，然后进行最大值的搜索，获得T时间内的位置误差、速度误差、钟偏误差和钟漂误差；步骤S08，将步骤S07中得到的各误差作为组合卡尔曼滤波器的观测量，进行INS误差更新及时钟误差更新，然后将卡尔曼滤波器状态清零；步骤S09，搜索网格大小自适应调整；步骤S10，捷联导航解算更新用户位置、速度以后，进入下一算法循环。