一种正反向组合导航结果融合的POS后处理方法

摘要

本发明属于一种POS数据的后处理方法，具体涉及一种正反向组合导航结果融合的POS后处理方法。目的是实现正、反向组合导航结果的最优融合，获得全局最优的高精度位置姿态后处理结果。正、反向组合导航结果融合方程的表达形式如下：N＝(P1+P2)-1(P2N1+P1N2)，P1表示正向组合导航的误差估计协方差阵，N1表示正向组合导航的结果；P2表示反向组合导航的误差估计协方差阵，N2表示反向组合导航的结果，N表示POS的后处理结果。本发明的优点是采用导航结果融合方程对正、反向的组合导航结果进行融合处理，可以获得全局优于两个单向过程的位置姿态后处理结果。

主权项

1.一种正反向组合导航结果融合的POS后处理方法，其特征在于：设P¹表示正向组合导航的误差估计协方差阵，N¹表示正向组合导航的结果；P²表示反向组合导航的误差估计协方差阵，N²表示反向组合导航的结果，N表示POS的后处理结果；正、反向组合导航结果融合方程的表达形式如下：N＝F(P¹，P²)N¹+G(P¹，P²)N²                                (1)对于互不相关的正、反向两个组合导航过程，采用正、反向组合导航的误差估计协方差阵构造融合方程的权值系数如下：F(P¹，P²)＝(P¹+P²)^-1P²                                    (2)G(P¹，P²)＝(P¹+P²)^-1P¹                                    (3)组合导航结果融合方程的表达形式为：N＝(P¹+P²)^-1P²N¹+(P¹+P²)^-1P¹N²                            (4)将融合方程进一步写作：N＝(P¹+P²)^-1(P²N¹+P¹N²)                                   (5)从而，根据上述组合导航结果融合方程的表达形式，采用正、反向组合导航的误差估计协方差阵的相应对角线元素，给出POS的位置融合方程为：$\lambda ={(P_{\lambda }^1+P_{\lambda }^2)}^{-1}(P_{\lambda }^2{\lambda }^1+P_{\lambda }^1{\lambda }^2)---\left(7\right)$$h={(P_h^1+P_h^2)}^{-1}(P_h^2{h}^{-1}+P_h^1{h}^2)---\left(8\right)$式中：分别为融合、正向组合、反向组合的纬度，单位：度；λ、λ¹、λ²分别为融合、正向组合、反向组合的经度，单位：度；h、h¹、h²分别为融合、正向组合、反向组合的高度，单位：米；分别为正向组合、反向组合的纬度误差估计协方差；分别为正向组合、反向组合的经度误差估计协方差；分别为正向组合、反向组合的高度误差估计协方差。POS的姿态角融合方程为：$\gamma ={(P_{\gamma }^1+P_{\gamma }^2)}^{-1}(P_{\gamma }^2{\gamma }^1+P_{\gamma }^1{\gamma }^2)---\left(9\right)$$\psi ={(P_{\psi }^1+P_{\psi }^2)}^{-1}(P_{\psi }^2{\psi }^1+P_{\psi }^1{\psi }^2)---\left(10\right)$$\theta ={(P_{\theta }^1+P_{\theta }^2)}^{-1}(P_{\theta }^2{\theta }^1+P_{\theta }^1{\theta }^2)---\left(11\right)$式中：γ、γ¹、γ²分别为融合、正向组合、反向组合的滚动角，单位：度；ψ、ψ¹、ψ²分别为融合、正向组合、反向组合的航向角，单位：度；θ、θ¹、θ²分别为融合、正向组合、反向组合的俯仰角，单位：度；分别表示正向组合、反向组合的滚动角误差估计协方差；分别表示正向组合、反向组合的航向角误差估计协方差；分别表示正向组合、反向组合的俯仰角误差估计协方差。