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GNSS具有长期精度高,误差不随时间积累的优点,缺点是信号容易受到遮挡或干扰,数据率低、没有姿态信息。INS具有短期精度高,不受气象条件限制,数据率高,能输出姿态信息。由于GNSS和INS的优缺点形成互补,将GNSS和INS进行组合,在算法上使用卡尔曼滤波技术,对组合导航系统进行最优估计。GNSS/INS组合导航系统具有可持续导航、精度高、自主性强、可靠性强的优点。近年来车载GNSS/INS组合导航在移动测绘、智能交通等许多城市应用中被广泛采用。在车载GNSS/INS组合导航中,当车辆处于静止或直线运动状态时,系统在航向上没有可观测量,将会导致航向精度随着时间发散,这种发散对于低等级精度的IMU更为致命。GNSS双天线能提供航向和俯仰的二维姿态观测,其原理是基线向量在不同的坐标系中有着不同的矢量描述,并通过姿态转换矩阵进行衔接,利用姿态转换矩阵的值求解姿态信息。在GNSS双天线基线长度为3m时,航向精度可以达到0.1°(1σ),在基线长度为1m时,航向精度可以达到0.2°(1σ)。因此,本文提出使用GNSS双天线的航向观测辅助车载组合导航系统。在实际使用中,IMU与车体、双天线与IMU之间都存在安装角误差,必须处理好安装角的标定问题,否则新引入的误差将会导致设备无法发挥应有的性能,甚至损害导航精度。本文研究GNSS双天线航向辅助对组合导航系统的改善效果,介绍了惯性导航系统的基本原理,介绍了 GNSS定位定向的原理;介绍了基于卡尔曼滤波的双天线GNSS/INS松组合算法,并给出了一种简单快捷精准的双天线与IMU之间安装角的标定与校准方法。通过车载实验采集数据进行后处理,分析GNSS双天线航向辅助对组合导航的作用。实验表明:(1)在车辆处于直线运动状态时,横滚角和俯仰角的精度没有变化,航向角会发散,当车辆有其他机动时,航向角重新收敛;(2)使用本文给出的GNSS双天线姿态标定与校准方法,在双天线基线长度1m时,校准的航向精度可达到0.3°;(3)对于MEMS级别的IMU,使用GNSS双天线航向辅助,对组合导航系统的位置精度和速度精度没有明显的提升,对横滚角和俯仰角精度有小幅改善,对航向精度提升最大,能达到50%。