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陆地导航中GNSS/陀螺仪组合实时测姿方法
  • ISSN号:1671-8860
  • 期刊名称:武汉大学学报(信息科学版)
  • 时间:2015.3.1
  • 页码:379-383
  • 分类:P228.41[天文地球—大地测量学与测量工程;天文地球—测绘科学与技术]
  • 作者机构:[1]信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州450052
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(41274016,41174006,40974010).
  • 相关项目:非线性自适应抗差滤波新方法及其应用研究
中文摘要:

在陆地导航系统中使用GNSS/INS组合导航会增加系统成本,多天线GNSS测姿精度受基线长度影响,且存在的模糊度固定问题。本文提出仅利用一个陀螺仪和单天线GNSS组合来进行实时测姿。先由单天线GNSS计算姿态角3参数,航向角为陆地导航的关键参数,为此将陀螺信息与GNSS导出的航向角进行融合。分析了单天线测姿在载体静止或低速运动时精度很差的原因,提出了在组合滤波中进行解决的方案。推导了GNSS和陀螺信息融合的滤波模型,将陀螺仪信息作为状态模型的控制输入,以GNSS航向为滤波观测值。实验结果表明,GNSS/陀螺仪组合计算的航向角精度和可靠性相对GNSS测姿结果均有很大提升。

英文摘要:

It is wasteful to use a GNSS/INS integrated system for land navigation. Multi-antenna GNSS attitude determination is closely related to the baseline length and is confronted with the ambi- guity fixing problem. This paper proposes a single-antenna GNSS /gyroscope integrated attitude de- termination method that meets this challenge. The three attitude parameters are firstly calculated by single-antenna GNSS and then the key parameter in land navigation, the heading angle, the gyro in- formation, and GNSS-derived heading are integrated. The accuracy degration problem in single-anten- na GNSS during the stationary or low-velocity conditions is investigated and solved during the integra- tion filtering process. The filtering model for GNSS/Gyro integration is derived~ gyro information is used as the control input in the state model and the GNSS heading angle is measured. Experimental results show that, the accuracy and reliability of the GNSS/Gyro heading is much higher using the proposed method than that of GNSS attitude determination alone.

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期刊信息
  • 《武汉大学学报:信息科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:武汉大学
  • 主编:刘经南
  • 地址:湖北武汉珞珈山
  • 邮编:430072
  • 邮箱:whuxxb@vip.163
  • 电话:027-68778045
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-8860
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1676/TN
  • 邮发代号:38-317
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊,全国优秀高校自然科学学报一等奖,湖北省优秀期刊称号
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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