增强的运动体定位和导航方法与系统

摘要

一增强的全耦合运动体定位和导航方法与系统可从根本上解决在只有GPS和只有惯性导航系统中遇到的各种问题,如GPS卫星信号失锁,GPS接收机容易被干扰和欺骗,惯性导航解随时间漂移,来自一惯性导航处理器的速度和加速度用于GPS卫星信号的码和载波相位跟踪来增强组合GPS/IMU的导航性能,甚至于在强干扰和高动态环境下也可得到高性能的导航解。增强的全耦合GPS/IMU运动体定位与导航系统包括一IMU(惯性测量单元)和一GPS处理器,它们都与一中心导航处理器相连,该中心导航处理器输出导航解给一输入/输出(I/O)接口。

主权项

(1)一增强运动体定位与导航系统包括：一GPS处理器用于提供GPS观测量，包括伪距，载波相位和多卜勒频移；一惯性测量单元(IMU)用于提供惯性观测量，包括机体角速率和比力；一中心导航处理器，它与GPS处理器和该IMU相连接，並包括一惯性导航系统(INS)处理器，一卡尔曼滤波器，和一载波相位整周模糊求解模块；和一输入/输出(I/O)接口，它与该中心导航处理器相连；其中该GPS观测量送给该中心导航处理器，该惯性观测量注入该INS处理器；该INS处理器的输出与该GPS观测量在该卡尔曼滤波器中作融合处理；该卡尔曼滤波器的输出反馈给该INS滤波器来校正由该中心导航处理器输出到该I/O接口的INS导航解；该INS处理器提供速度和加速度数据给该GPS处理器的微处理器来辅助GPS卫星信号的码和载波相位跟踪；该GPS处理器的该微处理器的输出，该INS处理器的输出和该卡尔曼滤波器的输出一起注入该载波相位整周模糊求解模块中来确定GPS卫星信号载波相位整周模糊值；该载波相位整周模糊求解模块输出载波相位整周值给该卡尔曼滤波器来进一步提高定位导航精度；和该INS处理器输出导航数据给该I/O接口。