一种MIMU和GNSS信息融合的方法

摘要

本发明公开了MIMU和GNSS信息融合的方法，首先基于MIMU角速度和比力数据，分别在ECEF坐标系和NED坐标系下进行惯性导航解算；然后基于ECEF坐标系和NED坐标系状态方程，分别进行滤波，以达到降低滤波器状态方程维数目的；最后综合ECEF坐标系和NED坐标系下导航输出，给出最终导航解。本发明具有原理简单、处理速度快、精度高、容错性强、适用范围广等优点。

主权项

一种MIMU和GNSS信息融合的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)基于MIMU角速度和比力数据，分别在ECEF坐标系和NED坐标系下进行惯性导航解算；将NED坐标系下惯性导航的姿态角直接赋给ECEF坐标系下的导航解算，并将GNSS接收机解算得到的位置、速度信息作为惯性导航解算初始状态的位置、速度；(2)建立ECEF坐标系下的位置和速度误差方程，作为ECEF坐标系下的误差状态方程；建立NED坐标系下姿态角误差方程和速度误差方程，作为NED坐标系下的误差状态方程；(3)利用GNSS伪距和伪距率值建立ECEF坐标系下信息融合的观测方程，利用GNSS北向速度和东向速度值建立NED坐标系下信息融合的观测方程；(4)基于ECEF坐标系下的误差状态方程，采用卡尔曼滤波器进行位置误差、速度误差、加速度计偏置估计；基于NED坐标系下的误差状态方程，采用卡尔曼滤波器进行姿态角误差和陀螺零偏估计；(5)对于ECEF坐标系下的惯性导航解算进行位置与速度信息的反馈校正，对于NED坐标系下的惯性导航解算进行姿态角与速度信息的反馈校正，根据估计陀螺零偏和加速度计偏置，分别对IMU输出的角速度和比力进行修正；(6)由ECEF坐标系和NED坐标系下的惯性导航解算综合向用户输出载体的姿态角、位置、速度、角速度和加速度信息。