专利名称：单轴陀螺仪和单轴加速度计的车载组合导航系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种组合导航系统及方法，尤其是一种基于单轴陀螺仪和加速度计的车载组合导航系统及方法。
背景技术：
车载导航仪已经成为普通汽车的重要组成部分。随着汽车销量的不断上升，对车载导航系统的需求日益增加，现有的车载导航仪一般带有全球导航卫星系统(GNSS)接收机来实现，国内可捕获并利用的卫星信号有GPS，北斗二代，GL0NASS等。目前在一般环境中，GNSS的定位精度已经达到3m以内，完全满足车载导航的要求。但是，GNSS信号容易受环境的干扰，在城市峡谷或立交桥下GNSS接收机定位偏差很大；在隧道中，GNSS接收机甚至无法提供定位结果。GNSS导航系统精度并不随时间的推移而误差增大，但是其容易受环境干扰，自主导航能力较差；DR导航系统受环境约束不大，自主导航能力较强，但是其随着时间的推移， 误差会不断积累。GNSS/DR组合导航系统实际上是两种导航系统的相互补偿。目前现有的技术一般采用里程计加陀螺仪作为DR�？榈墓咝源衅鳎锍碳�、陀螺仪和GNSS系统的定位输出作为测量值，利用扩展卡尔曼滤波器融合数据。专利CN1908587A提出的“GPS/ DR车载组合定位系统及定位方法”，正是基于里程计和陀螺仪作为DR�？榈墓咝源衅鞯� GPS/DR组合导航系统。这种方法，车载前装比较容易实现，但是车载后装因为里程计信号不易获得的缘故而难以实现。
发明内容
本发明提出了一种前后装都可以实现的单轴陀螺仪和单轴加速度计的车载组合导航系统及方法。其系统结构简单，在复杂环境中，能提高定位精度；在隧道等无卫星信号的地方，能提供持续的定位信息。按照本发明提供的技术方案，一种单轴陀螺仪和单轴加速度计的车载组合导航系统，包括GNSS模块，单轴陀螺仪、单轴加速度计、DR�？�、逻辑控制�？椤⒖ǘ瞬ㄆ鳎凰鯣NSS模块输出包含位置、速度和航向的定位信息，GNSS�？槎ㄎ簧瓒ㄊ奔湟陨喜⑶壹觳獾皆靥逶硕俣却笥谏瓒ㄖ抵螅騁NSS的位置信息初始化DR模块，包括初始化DR模块的初始位置和初始速度；所述单轴陀螺仪指示载体的航向，航向的变化表示为 (Pn=(Pn-X+(0-dt，式中％为当前时刻的航向角上一时刻的航向角，ω为单轴陀螺仪测量出的角速度，dt为采样时间间隔，陀螺仪的采样点与GNSS�？槎ㄎ皇涑鲆笫奔渫剑� 内部机制依赖秒脉冲PPS来实现时间同步；所述单轴加速度计指示载体的线加速度a，载体的速度表示为Vn = Vn_i+a · dt, Vn表示当前时刻载体的运动速度，Vlri表示上一时刻载体的运动速度，dt为采样时间间隔；加速度计的采样点与GNSS�？槎ㄎ皇涑鲆笫奔渫剑诓炕埔览得肼龀錚PS而实现时间同步；经过GNSS�？榈暮蠖说己浇馑惴椒ㄊ涑鯣NSS模块定位结果；DR�？榈玫紾NSS�？楦龅亩ㄎ怀跏蓟畔⒅螅傻ブ嵬勇菀呛偷ブ峒铀俣燃频牟饬恐道赐扑悖玫紻R�？榈亩ㄎ恍畔ⅲ凰雎呒刂颇？橛美纯刂艷NSS�？橛� DR�？榈穆呒叵担凰隹ǘ瞬ㄆ魅诤螱NSS�？楹虳R�？榈亩ㄎ恍畔ⅲ峙淞礁鱿低车亩ㄎ蝗ㄖ担玫蕉ㄎ唤峁煌惫兰仆勇菀呛图铀俣燃频钠睿蠢「衅�。所述GNSS�？槎ㄎ坏纳瓒ㄊ奔涫�2分钟，载体运动速度的设定值是3m/s。一种单轴陀螺仪单轴加速度计的车载GNSS/DR组合导航方法，包括以下步骤DGNSS�？榻邮誈NSS卫星信号，直至定位有效且有效的输出定位结果；2) GNSS�？槎ㄎ恢螅涑鲎既返拿肼龀錚PS，根据PPS来同步GNSS和DR�？榈亩ㄎ唤峁辉谇昂罅礁鯬PS之间，连续采样50个点，认为单轴加速度计直接指示载体的线速度变化率；单轴陀螺仪指示载体的航向变化率；3)单轴陀螺仪和单轴加速度计传感器经采样得到的航向变化率ω、线速度变化率a，ω和a作为DR�？榈氖淙耄玫紻R�？槭涑龅亩ㄎ恍畔ⅲ� 4)逻辑控制�？楦軬NSS�？楹虳R模块的工作状况，向卡尔曼滤波器输入GNSS �？楹虳R�？榈亩ㄎ挥行裕ǘ瞬ㄆ髡９ぷ鳎�5)卡尔曼滤波器工作频率与GNSS�？楣ぷ髌德氏嗤軬NSS�？楹虳R�？榈亩ㄎ痪龋≡袢ㄖ夭⒎峙涓礁鱿低常佣玫接呕亩ㄎ唤峁�。4、如权利要求2所述的单轴陀螺仪单轴加速度计的车载GNSS/DR组合导航方法， 其特征是，步骤二所述采样的时间间隔为10-20ms。所述的DR�？閍、计算载体航向在采样时间间隔内的变化炉 =%_! +ω-dt ;b、计算载体速度在采样时间间隔内的变化Vn = Vn_!+a · dt ；C、计算载体在采样时间间隔内的位移Sn =· dt ；d、计算载体在采样时间间隔内东向位移X =X +ν^- - ^φ);e、计算载体在采样时间间隔内北向位移X = S:+V —rdi.cOS0p);每采样一次，DR�？榇觓 e运算一次；其中，％为当前时刻的航向角为上一时刻的航向角，ω为单轴陀螺仪测量出的角速度，dt为采样时间间隔，Vn表示当前时刻载体的运动速度，Vlri表示上一时刻载体的运动速度，a为单轴加速度计测量出的载体加速度， Sn为当前时刻载体的位移，Slri为上一时刻载体的位移，X为当前时刻载体的东向位移，I 为上一时刻载体的东向位移，式中X为当前时刻载体的北向位移为上一时刻载体的北向位移。根据GNSS�？楹虳R模块不同的工作状态，协调两个�？榈亩ㄎ恍畔⑷诤螴) GNSS�？槎ㄎ晃扌�、DR�？槎ㄎ晃扌保珿NSS�？樗阉魑佬切藕牛钡紾NSS模块定位有效且输出有效定位信息为止；2) GNSS�？槎ㄎ挥行�、DR�？槎ㄎ晃扌保袈鉍NSS�？槌中ㄎ怀瓒ㄊ奔洌壹觳獾皆靥逶怂退俣却笥谏瓒ㄖ担騁NSS�？槌跏蓟疍R�？槎ㄎ恍畔ⅲ笵R�？橐材苁迪侄ㄎ还δ埽蝗袅礁鎏跫械挠幸桓鎏跫挥新阋螅騁NSS�？椴荒艹跏蓟疍R模块定位信息；3) GNSS模块定位有效、DR�？槎ㄎ挥行保蚪礁瞿？榈亩ㄎ恍畔⒑投ㄎ痪茸魑淙敫ǘ瞬ㄆ鳎佣玫接呕亩ㄎ唤峁�4) GNSS�？槎ㄎ晃扌�、DR�？槎ㄎ挥行保珿NSS�？榈亩ㄎ恍畔⒉辉偈淙肟ǘ瞬ㄆ鳎鳧R�？榈亩ㄎ恍畔⑷匀蛔钗ǘ瞬ㄆ鞯氖淙耄⒈３侄ㄎ�。根据逻辑控制单元的输入，分配两个�？榈娜ㄖ兀玫接呕亩ㄎ恍畔ⅲ徊⑶矣� DR�？榈亩ㄎ恍畔⒈冉希玫降ブ嵬勇菀呛偷ブ峒铀俣燃拼衅鞯钠睿⑶医罘蠢「衅鳎佣岣逥R�？榈木龋贕NSS�？槎ㄎ晃扌褼R�？槎ㄎ挥行У那榭鱿拢映R�？榈亩ㄎ荒芰�。本发明的优点是I)单轴陀螺仪单轴加速度计所构建的DR定位方式结构简单，成本降低，在车载里程计信号无法引出的情况下，也能实现DR定位功能，不仅在车载前装方案上满足要求，在后装方案上也满足要求；2)将GNSS模块定位系统和DR定位系统的优势集中起来，克服了 GNSS单独使用定位不连续的问题，同时满足车辆实时定位的需要；3)利用卡尔曼滤波器分配给两个系统合理的权重，得到优化的定位信息。与一般数据融合方法相比，在容错、计算量等方面存在优势；4)逻辑控制在DR定位信息初始化与GNSS、DR两个系统的定位信息融合上，起到关键的最用。这种逻辑控制体现出自适应的能力；5)提高复杂环境如城市峡谷、树叶茂密等信号遮挡严重区域的定位精度；6)成本低、结构简单。
图I是单轴陀螺仪和单轴加速度计的车载组合导航系统结构框图。图2是逻辑控制单元的流程图。图3是DR�？榈慕峁故疽馔�。图4是卡尔曼滤波器的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明所述的单轴陀螺仪单轴加速度计的GNSS/DR组合导航方法，克服了 GNSS�？槎ㄎ环椒ňＳ捎谛藕耪诘捕荒苷６ㄎ坏那啡保步饩隽� DR定位技术由于传感器随时间积累误差较大，不能单独、长时间使用的问题，还解决了后装市场上很难将车载里程计信号引出来的欠缺。本发明所述的系统包括GNSS�？�、单轴陀螺仪和单轴加速度计、DR�？�、逻辑控制�？�、卡尔曼滤波器。这些�？橄低惩瓿蒅NSS/DR组合导航，在不同GNSS信号环境下，合理利用两个定位�？榈墓δ埽玫匠中矣呕亩ㄎ恍畔�。所述GNSS�？槭涑龆嗄５己轿佬窍低扯ㄎ唤峁�。陀螺仪和加速度计组成DR定位力学编排。当GNSS信号有效时，GNSS�？橛隓R模块的定位结果经过标准卡尔曼滤波器，输出融合后的定位信息。当GNSS信号无效时，DR单独导航输出定位结果。所述GNSS�？槭涑霭恢�、速度和航向的定位信息，GNSS�？槎ㄎ簧瓒ㄊ奔� (如2分钟)以上并且检测到载体运动速度大于设定值(如3m/s)之后，则GNSS的位置信息初始化DR�？椋ǔ跏蓟疍R�？榈某跏嘉恢煤统跏妓俣�。所述单轴陀螺仪指示载体的航向，航向的变化表示为-.ψη = φ -ι +(o-dt，式中炉 为当前时刻的航向角，为上一时刻的航向角，ω为陀螺仪测量出的角速度，dt为采样时间间隔。陀螺仪的采样点与GNSS�？槎ㄎ皇涑鲆笫奔渫剑诓炕埔览礟PS来实现时间同步。所述单轴加速度计指示载体的线加速度，载体的速度表示为\ = Vn_i+a · dt。Vn表示当前时刻载体的运动速度，Vlri表示上一时刻载体的运动速度，a为加速度计测量出的载体加速度，dt为采样时间间隔。其中加速度计的采样率为50Hz，采样点与GNSS�？槎ㄎ皇涑鲆笫奔渫剑诓炕埔览礟PS而实现时间同步。经过GNSS�？榈暮蠖说己浇馑惴椒�(如最小二乘或卡尔曼滤波器)输出 GNSS�？槎ㄎ唤峁�。DR模块得到GNSS模块给出的定位初始化信息之后，由单轴陀螺仪和单轴加速度计的测量值来推算，得到DR模块的定位信息。所述逻辑控制�？橛美纯刂艷NSS �？橛隓R�？榈穆呒叵�。所述卡尔曼滤波器融合GNSS�？楹虳R�？榈亩ㄎ恍畔ⅲ峙淞礁鱿低车亩ㄎ蝗ㄖ担玫浇嫌诺亩ㄎ唤峁�。同时估计陀螺仪和加速度计的偏差，反馈给传感器。各�？樾鞴ぷ魅缦�1)GNSS�？榻邮誈NSS卫星信号，直至定位有效且有效的输出定位结果。考虑到 GNSS模块在起初定位有效的一段时间内，定位精度不一定很高，所以为了能给予DR模块更加准确的初始值，使其定位2分钟以上。还考虑到载体运动速度较低的情况下，GNSS�？榈亩ㄋ倬炔换岷芨�。因此需要GNSS模块定位2分钟以上并且检测到载体运动速度大于 3m/s的条件满足之后，才初始化DR�？�。2) GNSS�？槎ㄎ恢螅崾涑鲎既返拿肼龀�(PPS)，根据PPS来同步GNSS和DR�？榈亩ㄎ唤峁�。在前后两个PPS之间，连续采样50个点，采样时间间隔为10-20ms。由于两采样点之间时间间隔很短，因此可以认为载体运动变化不大，因此单轴加速度计可以直接指示载体的线速度变化率。单轴陀螺仪指示载体的航向变化率。3)单轴陀螺仪和单轴加速度计传感器经10-20ms采样得到的航向变化率ω、线速度变化率a，ω和a作为DR�？榈氖淙耄玫紻R�？槭涑龅亩ㄎ恍畔�4)逻辑控制�？楦軬NSS�？楹虳R�？榈墓ぷ髯纯觯蚩ǘ瞬ㄆ魇淙隚NSS �？楹虳R�？榈亩ㄎ挥行裕ǘ瞬ㄆ髡９ぷ�。5)卡尔曼滤波器工作频率与GNSS�？楣ぷ髌德氏嗤軬NSS�？楹虳R�？榈亩ㄎ痪龋侠硌≡袢ㄖ夭⒎峙涓礁鱿低常佣玫接呕亩ㄎ唤峁�。所述的GNSS�？榘喔鑫佬堑己较低常执佬窍低橙鏕PS、北斗二代、GLONSS 等。多模卫星导航模块能提供更多的导航卫星，从而提高复杂环境中的导航精度。以下给出本发明所述的导航方法的一个具体步骤I) GNSS模块接收卫星信号，定位之后输出GNSS�？槎ㄎ恍畔⒑妥既返腜PS ；2)根据PPS对陀螺仪和加速度计输出信号进行采样；3) GNSS�？槎ㄎ�2分钟以上，且GNSS�？槎ㄎ恍畔⒅屑觳獾剿俣却笥�3m/s时，初始化DR的位置、速度和航向信息；4) DR获得初始化信息之后，依据陀螺仪和加速度计的采样输出，进行独立的DR定位，输出DR定位信息；5)判断GNSS和DR定位信息是否有效，若GNSS和DR定位信息均有效，则两定位信息进行数据融合，得到优化后的定位信息，并提供传感器偏差补偿值；
6)若DR定位信息无效，GNSS�？槎ㄎ恍畔⒂行В蚴涑鯣NSS�？槎ㄎ恍畔ⅲ惶峁┐衅髌畈钩ブ担�7)若GNSS�？槎ㄎ恍畔⑽扌В珼R定位信息有效，则输出DR定位信息，不提供传感器偏差补偿值；8)若GNSS�？槎ㄎ恍畔⒑虳R定位信息均无效,贝U不输出定位信息。图I是基于单轴陀螺仪单轴加速度计的GNSS/DR组合导航的结构框图，GNSS模块 101开始工作时，搜索导航卫星信号，直到GNSS�？�101定位并输出包括位置、速度和航向的有效定位信息；GNSS�？�101正确定位之后输出准确的PPS ；GNSS�？�101持续定位并输出有效定位信息2分钟，检测载体速度是否大于3m/s，若检测到载体运动速度大于3m/s， 则逻辑控制�？�104逻辑控制单元判断为GNSS�？�101可以初始化DR模块103 ;若检测到载体运送速度没有大于3m/s，则逻辑控制�？�104判断为GNSS模块101不能初始化DR�？�103，等待检测到载体运动速度大于3m/s才将GNSS�？�101初始化信息给DR�？�103。 单轴陀螺仪和单轴加速度计102在航位推算被初始化之后，向DR模块103提供线加速度和角速度，由PPS做好单轴陀螺仪和单轴加速度计102采样与GNSS�？�101定位输出的时间同步。如图2所示，逻辑控制�？�104根据GNSS�？�101和DR�？�103的工作状态，给出不同的选择I) GNSS�？�101定位有效，DR�？�103定位无效，表明DR模块103未被初始化， 逻辑控制�？�104根据DR�？�103定位信息是否满足“定位不间断持续2分钟且载体运动速度大于3m/s ”的要求，给出控制结果，满足要求，202判断为是，GNSS�？镮OI可初始化DR �？�103定位信息，不满足要求，202判断为否，则GNSS模块101继续工作，直到满足要求， 驱动DR�？�103正常工作为止；2) GNSS�？�101定位有效，DR�？�103定位也有效，表明两个定位方法均处于正常工作状态，GNSS�？�101的定位信息和DR�？�103的定位信息可以数据融合，数据融合依靠卡尔曼滤波器105，卡尔曼滤波器105给出两个定位方法的权重，根据权重，整个GNSS/ DR组合导航系统输出优化定位信息。卡尔曼滤波器输出的定位信息输出与DR�？�103的定位信息输出比较之后，输出单轴陀螺仪和单轴加速度计102的偏差补偿值，将该值反馈给单轴陀螺仪和单轴加速度计102，从而提高DR�？�103定位精度；3)单轴陀螺仪和单轴加速度计102定位无效，DR�？�103定位有效，一般这种情况出现在隧道等没有GNSS信号的环境中。逻辑控制�？�104截断GNSS�？�101输出，使其不再作为卡尔曼滤波器105的输入，DR�？�103继续作为卡尔曼滤波器105的输入，从而得到持续不断的有效定位信息。如图3所示，单轴陀螺仪301用来表征载体运动航向角速度的变化率，单轴加速度计302用来表征载体运动线速度的变化率，在惯性传感器采样时间间隔309内，载体航向角 304表示为识，式中％为当前时刻的航向角，炉一为上一时刻的航向，ω为陀螺仪测量出的角速度，dt为采样时间间隔。此操作由累加器303完成，载体速度308表示为 Vn = Vn_i+a · dt，Vn表示当前时刻载体的运动速度，Vlri表示上一时刻载体的运动速度，a为加速度计测量出的载体加速度，dt为采样时间间隔。由加速度计305，第一乘法器306和累加器307完成，在采样时间内载体所经过的位移311由速度308与采样时间间隔302经
8第二乘法器310得到，计算载体位移为Sn = Sn-JVlri · dt，式中Sn为当前时刻载体的位移， Slri为上一时刻载体的位移，Vlri为上一时刻载体的速度，dt为米样时间间隔。东向位移的第三乘法器314计算载体东向位移316为S:= S:—'*Sin(^1)，式中X为当前时刻载
体的东向位移，t为上一时刻载体的东向位移，Vlri为上一时刻载体的速度，dt为采样时间间隔为上一时刻的载体航向角。北向位移第四乘法器315计算载体北向位移317表示为X =C1+Lrfc0S(I1)。式中$为当前时刻载体的北向位移，H1为上一时刻载体的北向位移，Vlri为上一时刻载体的速度，dt为米样时间间隔,^^为上一时刻的载体航向角。 其中sin运算312和cos运算313将位移分配东北两个方向，在每一采样时间间隔都会有载体航向角304、速度308、东向位移316和北向位移317的定位信息输出。如图4所示，卡尔曼滤波器工作频率与GNSS模块工作频率相同。卡尔曼滤波最主要的两个模型为预测模型401和量测模型402。本发明中预测模型401为DR定位方法，量测模型402为GNSS�？槎ㄎ环椒ǎǘ瞬ㄆ�105之后输出优化后的定位信息，同时反馈给预测模型401，补偿DR定位方法中的陀螺仪和加速度计的偏差。
权利要求
1.单轴陀螺仪和单轴加速度计的车载组合导航系统，其特征是包括GNSS�？椋ブ� 陀螺仪、单轴加速度计、DR�？�、逻辑控制�？�、卡尔曼滤波器；所述GNSS模块输出包含位置、速度和航向的定位信息，GNSS�？槎ㄎ簧瓒ㄊ奔湟陨喜� 且检测到载体运动速度大于设定值之后，则GNSS的位置信息初始化DR�？椋ǔ跏蓟疍R �？榈某跏嘉恢煤统跏妓俣龋凰龅ブ嵬勇菀侵甘驹靥宓暮较颍较虻谋浠硎疚� +(o-dt，式中％为当前时 刻的航向角，为上一时刻的航向角，《为单轴陀螺仪测量出的角速度，dt为采样时间间 隔，陀螺仪的采样点与GNSS�？槎ㄎ皇涑鲆笫奔渫剑诓炕埔览得肼龀錚PS来实现 时间同步；所述单轴加速度计指示载体的线加速度a,载体的速度表示为\ = Vn_!+a dt, Vn表示 当前时刻载体的运动速度，Vn_i表示上一时刻载体的运动速度，dt为采样时间间隔；加速度 计的采样点与GNSS�？槎ㄎ皇涑鲆笫奔渫剑诓炕埔览得肼龀錚PS而实现时间同[K少;经过GNSS�？榈暮蠖说己浇馑惴椒ㄊ涑鯣NSS�？槎ㄎ唤峁籇R模块得到GNSS�？� 给出的定位初始化信息之后，由单轴陀螺仪和单轴加速度计的测量值来推算，得到DR�？� 的定位信息；所述逻辑控制模块用来控制GNSS�？橛隓R模块的逻辑关系；所述卡尔曼滤波器融合GNSS�？楹虳R�？榈亩ㄎ恍畔ⅲ峙淞礁鱿低车亩ㄎ蝗ㄖ担� 到定位结果；同时估计陀螺仪和加速度计的偏差，反馈给传感器。
2.如权利要求1所述的单轴陀螺仪和单轴加速度计的车载组合导航系统，其特征是， 所述GNSS�？槎ㄎ坏纳瓒ㄊ奔涫�2分钟，载体运动速度的设定值是3m/S。
3.单轴陀螺仪单轴加速度计的车载GNSS/DR组合导航方法，其特征是1)GNSS�？榻邮誈NSS卫星信号，直至定位有效且有效的输出定位结果；2)GNSS模块定位之后，输出准确的秒脉冲PPS，根据PPS来同步GNSS和DR�？榈亩ㄎ� 结果；在前后两个PPS之间，连续采样50个点，认为单轴加速度计直接指示载体的线速度变 化率；单轴陀螺仪指示载体的航向变化率；3)单轴陀螺仪和单轴加速度计传感器经采样得到的航向变化率《、线速度变化率a， 和a作为DR�？榈氖淙耄玫紻R�？槭涑龅亩ㄎ恍畔ⅲ�4)逻辑控制�？楦軬NSS�？楹虳R�？榈墓ぷ髯纯觯蚩ǘ瞬ㄆ魇淙隚NSS�？� 和DR�？榈亩ㄎ挥行裕ǘ瞬ㄆ髡９ぷ鳎�5)卡尔曼滤波器工作频率与GNSS�？楣ぷ髌德氏嗤軬NSS模块和DR�？榈亩ㄎ� 精度，选择权重并分配给两个系统，从而得到优化的定位结果。
4.如权利要求2所述的单轴陀螺仪单轴加速度计的车载GNSS/DR组合导航方法，其特 征是，步骤二所述采样的时间间隔为10-20ms。
5.如权利要求2所述的单轴陀螺仪单轴加速度计的车载GNSS/DR组合导航方法，其特 征是，所述的DR�？閍、计算载体航向在采样时间间隔内的变化％=U ;b、计算载体速度在采样时间间隔内的变化\= Vn_!+a dt ；c、计算载体在采样时间间隔内的位移Sn= S^+V^ dt ；d、计算载体在采样时间间隔内东向位移X= Sen + Vn_x · dt · sinO);e、计算载体在采样时间间隔内北向位移X= ^+^-^-cos^);每米样一次，DR�？榇觓 e运算一次；其中，为当前时刻的航向角，^V1为上一时刻的航向角，ω为单轴陀螺仪测量出的角速度，dt为采样时间间隔，Vn表示当前时刻载体的运动速度，Vlri表示上一时刻载体的运动速度，a为单轴加速度计测量出的载体加速度，Sn为当前时刻载体的位移，Sn^1为上一时刻载体的位移，X为当前时刻载体的东向位移，为上一时刻载体的东向位移，式中X为当前时刻载体的北向位移，^:为上一时刻载体的北向位移。
6.如权利要求2所述的单轴陀螺仪单轴加速度计的车载GNSS/DR组合导航方法，其特征是，根据GNSS�？楹虳R�？椴煌墓ぷ髯刺髁礁瞿？榈亩ㄎ恍畔⑷诤�1)GNSS�？槎ㄎ晃扌�、DR模块定位无效时，GNSS�？樗阉魑佬切藕牛钡紾NSS�？槎ㄎ挥行沂涑鲇行Фㄎ恍畔⑽梗�2)GNSS�？槎ㄎ挥行�、DR�？槎ㄎ晃扌保袈鉍NSS�？槌中ㄎ怀瓒ㄊ奔洌� 且检测到载体运送速度大于设定值，则GNSS�？槌跏蓟疍R模块定位信息，使DR�？橐材苁迪侄ㄎ还δ埽蝗袅礁鎏跫械挠幸桓鎏跫挥新阋螅騁NSS�？椴荒艹跏蓟疍R�？槎ㄎ恍畔ⅲ�3)GNSS�？槎ㄎ挥行�、DR�？槎ㄎ挥行保蚪礁瞿？榈亩ㄎ恍畔⒑投ㄎ痪茸魑淙敫ǘ瞬ㄆ鳎佣玫接呕亩ㄎ唤峁�4)GNSS模块定位无效、DR�？槎ㄎ挥行保珿NSS�？榈亩ㄎ恍畔⒉辉偈淙肟ǘ瞬ㄆ鳎鳧R�？榈亩ㄎ恍畔⑷匀蛔钗ǘ瞬ㄆ鞯氖淙耄⒈３侄ㄎ弧�
7.如权利要求2所述的单轴陀螺仪单轴加速度计的车载GNSS/DR组合导航方法，其特征是，根据逻辑控制单元的输入，分配两个模块的权重，得到优化的定位信息；并且与DR�？榈亩ㄎ恍畔⒈冉希玫降ブ嵬勇菀呛偷ブ峒铀俣燃拼衅鞯钠睿⑶医罘蠢「衅鳎佣岣逥R�？榈木龋贕NSS�？槎ㄎ晃扌褼R�？槎ㄎ挥行У那榭鱿拢映R 模块的定位能力。
全文摘要
本发明公开了一种基于单轴陀螺仪单轴加速度计传感器的车载组合导航系统，定位系统包括一个GNSS�？�、单轴陀螺仪传感器、单轴加速度计传感器、航位推算(DR)�？椤⒙呒刂颇？楹涂ǘ瞬ㄆ�。所述GNSS�？槭涑龆嗄５己轿佬窍低扯ㄎ唤峁�。陀螺仪和加速度计组成DR定位力学编排。当GNSS信号有效时，GNSS�？橛隓R模块的定位结果经过标准卡尔曼滤波器，输出融合后的定位信息。当GNSS信号无效时，DR单独导航输出定位结果。本发明的优点是系统结构简单，且综合了GNSS与DR两种定位系统的优势，提高了定位精度和定位连续性。
文档编号G01S19/48GK102608641SQ201210096869
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者何文涛, 冯华星, 徐建华, 李尤, 殷明, 翟昆鹏, 蔺晓龙, 金亮良 申请人:江苏物联网研究发展中心
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