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基于自适应高斯渐进滤波的工程车GNSS/INS紧组合定位
1
作者 张文安 沈嘉俊 +2 位作者 史秀纺 杨旭升 王军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期620-628,共9页
研究了量测野值影响下的工程车GNSS/INS紧组合定位问题,提出了一种基于自适应高斯渐进滤波的车辆定位方法。首先,为降低量测野值对滤波器的破坏风险,利用假设检验方法对量测野值进行检测和剔除;其次,对于野值漏检测引起的定位性能下降... 研究了量测野值影响下的工程车GNSS/INS紧组合定位问题,提出了一种基于自适应高斯渐进滤波的车辆定位方法。首先,为降低量测野值对滤波器的破坏风险,利用假设检验方法对量测野值进行检测和剔除;其次,对于野值漏检测引起的定位性能下降的问题,设计了自适应的高斯渐进滤波方法来补偿量测的不确定性;特别地,利用线性化误差与系统估计误差的变化关系,对渐进量测更新方式进行了改进,从而实现对线性化误差的间接补偿。最后,通过工程车GNSS/INS紧组合定位实验进行结果分析,验证了所提方法的可靠性和优越性。 展开更多
关键词 gnss/ins紧组合 工程车 量测野值 高斯渐进
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LS-SVM和抗差估计的GNSS/INS紧组合欺骗检测算法 被引量：1
2
作者 柯晔 吕志伟 +3 位作者 周玟龙 邓旭 商向永 武文博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期299-307,共9页
针对传统欺骗检测算法对斜率较小的斜坡式欺骗检测时间过长、虚警率和漏检率偏高等问题,提出一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)和抗差估计的全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)紧组合欺骗检测算法。所提算法通过抗差自适应调整增... 针对传统欺骗检测算法对斜率较小的斜坡式欺骗检测时间过长、虚警率和漏检率偏高等问题,提出一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)和抗差估计的全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)紧组合欺骗检测算法。所提算法通过抗差自适应调整增益矩阵,有效削弱欺骗对新息的影响,将抗差优化的训练数据集经LS-SVM回归得到的预测新息来代替滤波器中的欺骗新息,从而进一步提高对斜率较小的斜坡式欺骗检测处理能力。仿真结果表明:在检测欺骗值为0.1 m/s的斜坡式欺骗时,所提算法与传统算法相比,检测时间缩短26.65%,虚警率降低40.63%,定位精度提高72.72%。所提算法具有检测快、虚警率低的优势,适用于GNSS/INS紧组合导航用户的斜坡式欺骗检测。 展开更多
关键词 最小二乘支持向量机 抗差估计 gnss/ins紧组合 欺骗检测 斜坡式
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基于简化鲁棒UKF的GNSS/INS紧组合列车定位方法
3
作者 刘丹 姜维 +2 位作者 蔡伯根 王剑 上官伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期62-71,共10页
针对GNSS/INS组合列车定位中的信息融合非线性与传感器量测故障问题,为满足复杂多变列车运行场景下列车定位精度与鲁棒性的需求,提出一种基于简化鲁棒UKF的GNSS/INS紧组合列车定位优化方法。综合标准KF的时间更新与标准UKF的量测更新来... 针对GNSS/INS组合列车定位中的信息融合非线性与传感器量测故障问题,为满足复杂多变列车运行场景下列车定位精度与鲁棒性的需求,提出一种基于简化鲁棒UKF的GNSS/INS紧组合列车定位优化方法。综合标准KF的时间更新与标准UKF的量测更新来构建简化UKF,在保证GNSS/INS紧组合列车定位精度的同时改善定位解算实时性。在简化UKF滤波框架内,引入故障检测与自适应调整因子构建简化鲁棒UKF,可以快速检测传感器量测故障导致的系统故障,并对故障历元的量测噪声协方差进行自适应调整降低滤波增益,使得滤波算法具有较强的鲁棒性。采用京沈高铁实测数据与故障仿真数据进行算法定位性能验证与评估,结果表明:基于简化UKF的GNSS/INS紧组合定位算法水平定位精度为2.6865 m,与传统EKF滤波模型下的紧组合与松组合方法相比定位精度分别提高5.6%和15.0%。此外,提出的简化鲁棒UKF方法可以快速有效检测到不同类型的传感器量测故障,且大幅抑制传感器量测故障,优化复杂运行场景下的列车定位精度与鲁棒性。 展开更多
关键词 gnss/ins组合 列车定位 紧组合 故障检测与自适应调整 简化鲁棒UKF
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GNSS/INS紧组合算法实时性改进与嵌入式验证 被引量：6
4
作者 章红平 常乐 +2 位作者 汪宏晨 牛小骥 高周正 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期695-701,共7页
针对GNSS/INS实时紧组合导航系统中存在的GNSS数据延迟以及组合更新解算耗时过长的问题,基于Kalman滤波理论,提出了一种在完成了滞后的观测更新后将误差状态向量一步转移到当前时刻的Kalman滤波数学模型.为了验证改进模型的有效性,首先,... 针对GNSS/INS实时紧组合导航系统中存在的GNSS数据延迟以及组合更新解算耗时过长的问题,基于Kalman滤波理论,提出了一种在完成了滞后的观测更新后将误差状态向量一步转移到当前时刻的Kalman滤波数学模型.为了验证改进模型的有效性,首先,在Windows平台上,利用车载实测GNSS观测数据和IMU观测数据对比分析了使用改进模型解算与标准Kalman模型解算在GNSS信号中断时段内的导航误差,分析结果表明,2种模型的导航误差相当,说明了改进模型对时间延迟处理的正确性.然后,在DSP硬件平台上,基于改进模型实现了GNSS/INS实时紧组合导航系统,并进行了车载测试,实测结果表明:相对于标准Kalman模型,所提出的改进模型能够在保障紧组合导航系统精度的前提下,将输出导航结果的时间延迟减少到最小,保障了组合导航结果的实时性. 展开更多
关键词 gnss/ins紧组合 算法实时性 DSP KALMAN滤波
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零速修正在GNSS/INS紧组合导航中的应用研究 被引量：7
5
作者 常乐 章红平 +2 位作者 高周正 丁昱心 张全 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2016年第10期879-883,共5页
为研究零速修正在GNSS/INS紧组合导航中的应用,提出综合利用GNSS/INS紧组合解算速度、IMU原始数据和多普勒观测数据的零速判断准则以及零速状态下的紧组合数学模型,并通过车载测试进行验证。结果表明,该零速判断准则对载体静止状态的判... 为研究零速修正在GNSS/INS紧组合导航中的应用,提出综合利用GNSS/INS紧组合解算速度、IMU原始数据和多普勒观测数据的零速判断准则以及零速状态下的紧组合数学模型,并通过车载测试进行验证。结果表明,该零速判断准则对载体静止状态的判断与实际情况吻合良好,零速修正能够有效抑制载体静止状态下的IMU传感器误差积累,尤其是在卫星观测质量不好时。相对于不使用零速修正,在较短静止时间内,采用零速修正算法可以使卫星信号正常时的载体位置、速度精度分别改善27%、35%;卫星信号中断30-120s时,载体位置和速度精度分别改善16%-75%和87%-97%;但卫星信号正常与中断时,姿态改善效果都不明显。 展开更多
关键词 gnss/ins紧组合 零速判断 零速修正 卡尔曼滤波
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GNSS/INS紧组合中的周跳探测方法 被引量：5
6
作者 谷明泽 胡志刚 +1 位作者 赵齐乐 苏景岚 《测绘科学技术学报》 北大核心 2019年第4期335-339,共5页
讨论了GNSS/INS紧组合算法;依据卡尔曼滤波新息检验理论研究了GNSS/INS紧组合中的周跳探测方法。通过实验论证,对比分析了GNSS/INS紧组合模式和纯GNSS模式下,动态周跳探测与处理的效果。实验结果表明:紧组合模式对周跳的发生更为敏感,... 讨论了GNSS/INS紧组合算法;依据卡尔曼滤波新息检验理论研究了GNSS/INS紧组合中的周跳探测方法。通过实验论证,对比分析了GNSS/INS紧组合模式和纯GNSS模式下,动态周跳探测与处理的效果。实验结果表明:紧组合模式对周跳的发生更为敏感,可以有效地提升周跳探测的效果。 展开更多
关键词 gnss/ins紧组合 紧组合模式 周跳探测 卡尔曼滤波 新息
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GNSS/INS紧组合的新息优化抗差估计欺骗检测算法 被引量：9
7
作者 柯晔 吕志伟 +3 位作者 周玟龙 邓旭 周舒涵 艾宏岩 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期272-280,共9页
针对传统的新息抗差估计欺骗检测算法对缓慢增长的斜坡式欺骗检测时间较长甚至检测不敏感等问题,提出了一种GNSS/INS紧组合的新息优化抗差估计欺骗检测算法。所提出的算法对缓慢增长的斜坡式的新息检测量进行了优化,结合抗差估计自适应... 针对传统的新息抗差估计欺骗检测算法对缓慢增长的斜坡式欺骗检测时间较长甚至检测不敏感等问题,提出了一种GNSS/INS紧组合的新息优化抗差估计欺骗检测算法。所提出的算法对缓慢增长的斜坡式的新息检测量进行了优化,结合抗差估计自适应调整增益矩阵并合理选择“检测窗口”,进一步提高了对缓慢增长的斜坡式欺骗干扰的检测效率和检测性能。仿真结果表明,在检测单通道0.1 m/s缓慢增长的斜坡式欺骗时,所提算法检测时间较新息抗差估计欺骗检测算法平均缩短了30%以上,漏检率为0;在检测多通道时,检测时间平均缩短了30%,漏检率为0,虚警率平均降低了18.5%。所提算法在检测缓慢增长的斜坡式欺骗干扰时,具有检测快、漏检率和虚警率低的优势,对无人机应用领域具有重要意义。 展开更多
关键词 gnss/ins紧组合 新息优化 抗差估计 欺骗检测
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自适应UKF在GNSS/INS紧组合导航中的应用研究 被引量：5
8
作者 韩厚增 王坚 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第6期98-102,共5页
基于IAE滤波自适应估计算法,构造自适应无味卡尔曼滤波模型,利用模拟GNSS/INS组合导航平台,建立21状态紧组合导航模型,设计基于不同滤波模型的测试方案进行测试,结果表明:AUKF模型通过自适应估计原理能够抑制状态估计误差的影响,并能消... 基于IAE滤波自适应估计算法,构造自适应无味卡尔曼滤波模型,利用模拟GNSS/INS组合导航平台,建立21状态紧组合导航模型,设计基于不同滤波模型的测试方案进行测试,结果表明:AUKF模型通过自适应估计原理能够抑制状态估计误差的影响,并能消除异常误差的出现,明显改善了导航系统的精度及可靠性,并且其执行效率并未受到影响;多卫星组合系统使定位精度提高了49.38%。 展开更多
关键词 gnss ins 紧组合 导航 自适应滤波 无味卡尔曼滤波
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三频差分GNSS/INS紧组合模型 被引量：4
9
作者 肖凯 孙付平 王浩源 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期180-186,共7页
北斗卫星导航系统已经提供三频信号的位置服务。针对目前尚无关于北斗三频信号的GNSS/INS紧组合研究的现状,将三频模糊度解算算法与紧组合结合,构建了三频差分GNSS/INS紧组合模型。给出了新模型的观测方程和模糊度解算方法,分析了新模... 北斗卫星导航系统已经提供三频信号的位置服务。针对目前尚无关于北斗三频信号的GNSS/INS紧组合研究的现状,将三频模糊度解算算法与紧组合结合,构建了三频差分GNSS/INS紧组合模型。给出了新模型的观测方程和模糊度解算方法,分析了新模型的优点。进行了车载组合导航实验对比新模型与经典模型,结果表明:新模型的解算时间消耗远少于经典模型,在9颗可视卫星时,新模型的总解算时间仅为经典模型的55.53%;卫星数的增加对新模型解算时间的影响不显著;新模型能够获得和经典模型相当的精度,位置差别均方根在毫米级,速度差别均方根在厘米级,姿态差别均方根在0.01°级别。新模型利用了三频模糊度解算速度快的优点,又有效地削弱了其不稳定性对定位结果的影响,为基于三频信号的GNSS/INS紧组合做了前沿性研究。 展开更多
关键词 gnss/ins 紧组合 三频模糊度解算算法 北斗卫星导航系统 三频信号
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小型无人飞行器的GNSS/INS紧组合观测模型算法
10
作者 申红雪 丁国强 《长春工业大学学报》 CAS 2022年第1期35-46,共12页
采用非线性稳定性理论,针对小型无人飞行器(Small UAV)导航制导控制问题,基于GNSS/INS紧组合框架,研究一种新型的姿态观测器级联平移运动观测器模型算法。利用IMU中的陀螺仪、加速度计和磁力计的非平行观测矢量设计UAV的四元数姿态观测... 采用非线性稳定性理论,针对小型无人飞行器(Small UAV)导航制导控制问题,基于GNSS/INS紧组合框架,研究一种新型的姿态观测器级联平移运动观测器模型算法。利用IMU中的陀螺仪、加速度计和磁力计的非平行观测矢量设计UAV的四元数姿态观测器模型的注入项算子。并利用GNSS广播星历数据开展伪距\伪距率观测方程设计。采用模糊度计算方法构造UAV扩展平移运动观测器模型,用Riccati求解计算系统噪声误差方差矩阵。由小型UAV实验平台测试,模型算法计算量降低23.6%。 展开更多
关键词 gnss/ins紧组合 姿态观测器 平移运动观测器 模糊度计算 RICCATI方程
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GNSS/INS紧组合最大熵卡尔曼滤波算法 被引量：6
11
作者 李松 唐小妹 +2 位作者 孙鹏跃 张可 王飞雪 《全球定位系统》 CSCD 2020年第4期1-8,共8页
针对实际环境中量测噪声易被野值污染而呈现非高斯分布,进而导致传统卡尔曼滤波(KF)算法性能降低的问题,提出了最大熵卡尔曼滤波(MCKF)算法.该算法基于最大熵准则(MCC)和M估计的思想推导得到.与KF相比,所提算法能够给异常量测值分配较... 针对实际环境中量测噪声易被野值污染而呈现非高斯分布,进而导致传统卡尔曼滤波(KF)算法性能降低的问题,提出了最大熵卡尔曼滤波(MCKF)算法.该算法基于最大熵准则(MCC)和M估计的思想推导得到.与KF相比,所提算法能够给异常量测值分配较小的权重以减轻其对于状态估计的影响,与基于Huber函数的卡尔曼滤波(HKF)算法相比,其能够更有效地利用量测信息,因此所提算法相比于KF和HKF而言更加鲁棒.在全球卫星导航系统(GNSS)与惯性导航系统(INS)的紧组合模式下进行车载实测实验,由于GNSS的伪距与伪距率等原始量测信息质量不佳,因此KF和HKF的性能均受到影响,而所提MCKF算法能够有效地抑制异常量测值的影响,能够更快地收敛且得到更高的估计精度. 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 gnss/ins 紧组合 M估计 最大熵准则
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部分模糊度固定方法在GNSS/INS紧组合中的应用研究 被引量：2
12
作者 鄂盛龙 周刚 +3 位作者 储超 童梦想 罗颖婷 许海林 《导航定位与授时》 CSCD 2021年第3期153-161,共9页
针对动态环境下GNSS/INS导航定位模糊度固定难的问题,提出了一种基于部分模糊度固定的GNSS/INS紧组合导航定位算法,通过选择模糊度的最优子集进行固定,并利用实测车载实验进行了算法验证。实验结果表明在开阔环境下,基于部分模糊度固定... 针对动态环境下GNSS/INS导航定位模糊度固定难的问题,提出了一种基于部分模糊度固定的GNSS/INS紧组合导航定位算法,通过选择模糊度的最优子集进行固定,并利用实测车载实验进行了算法验证。实验结果表明在开阔环境下,基于部分模糊度固定的GNSS/INS紧组合与基于全模糊度固定的GNSS/INS紧组合算法的定位精度相当,均为厘米级,但是使用部分模糊度固定算法可以有效地提升模糊度固定率;在城市环境下,基于部分模糊度固定的算法明显优于基于全模糊度固定的算法,前者东向精度提升了8%、北向精度提升了31%、天向精度提升了60%,且模糊度固定率提升了21.8%。 展开更多
关键词 gnss/ins 紧组合 RTK 部分模糊度固定
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GNSS/INS紧组合定位在传统码头自动化升级中的应用
13
作者 杨楣 《港口科技》 2021年第10期29-33,共5页
在传统码头自动化升级过程中会新增无人驾驶拖车,无人驾驶拖车与有人驾驶拖车将尝试进行混合作业,混合作业的前提是码头内所有水平运输车辆具备高精度定位信息。对松组合与紧组合2种不同算法的GNSS/INS组合方式进行对比,其结果是紧组合... 在传统码头自动化升级过程中会新增无人驾驶拖车,无人驾驶拖车与有人驾驶拖车将尝试进行混合作业,混合作业的前提是码头内所有水平运输车辆具备高精度定位信息。对松组合与紧组合2种不同算法的GNSS/INS组合方式进行对比,其结果是紧组合方式GNSS/INS组合导航系统更优,其克服毗邻水域和集装箱堆放等环境因素的干扰,并对比港口现有基站为移动终端设备提供差分数据进行高精度定位效果的差异,提高定位稳定性,测试基站在港口环境下记录集卡车行车轨迹,准确度达到厘米级。试验证实利用紧组合加自建差分基站的策略能够满足码头对于高精度定位的需求。 展开更多
关键词 港口 gnss/ins 紧组合 松组合 码头高精定位 CORS差分基站
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基于MEMS IMU的GNSS RTK/INS紧组合定位分析 被引量：1
14
作者 谢晴 张全 +3 位作者 章红平 陈德忠 李治君 崔宇璐 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第1期89-95,共7页
本文针对复杂动态的城市环境自动驾驶规模化应用需求,提出惯性单元辅助RTK快速收敛的自动驾驶低成本、高精度定位方法。使用MEMS IMU M39和战术级IMU Pos320,通过对多组实测车载数据进行仿真中断,得到INS位置漂移误差、模糊度收敛时间... 本文针对复杂动态的城市环境自动驾驶规模化应用需求,提出惯性单元辅助RTK快速收敛的自动驾驶低成本、高精度定位方法。使用MEMS IMU M39和战术级IMU Pos320,通过对多组实测车载数据进行仿真中断,得到INS位置漂移误差、模糊度收敛时间、模糊度固定正确性指标,再对无惯导辅助、M39辅助模糊度固定和Pos320辅助3种情形下的模糊度固定时间和定位精度进行了统计和分析。结果表明,M39在GNSS中断5 s时可辅助RTK实现模糊度瞬时固定,中断时间为10 s时可以将RTK模糊度收敛时间压缩至1/4。MEMS IMU的加入使得RTK模糊度固定错误个数显著下降,10 cm以内高精度定位占比由62.25%提高至98.44%。试验验证了MEMS IMU辅助RTK能够加快模糊度收敛速度,提高了其在自动驾驶导航定位应用中的精度和可靠性。 展开更多
关键词 组合导航 RTK/ins紧组合 MEMS IMU 载波相位 模糊度固定
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GNSS/INS松、紧组合导航算法的等价性条件
15
作者 闫文林 严泰明 +1 位作者 潘兴驰 王坚 《江苏师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期64-69,共6页
GNSS/INS不同组合导航算法性能的讨论,一直是导航定位领域关注的热点.本文对GNSS/INS松、紧组合2种经典导航算法的等价性条件进行了理论推导和实验验证.首先,给出独立GNSS初值结构和集成GNSS初值结构2种模式在GNSS/INS松、紧2种组合算... GNSS/INS不同组合导航算法性能的讨论,一直是导航定位领域关注的热点.本文对GNSS/INS松、紧组合2种经典导航算法的等价性条件进行了理论推导和实验验证.首先,给出独立GNSS初值结构和集成GNSS初值结构2种模式在GNSS/INS松、紧2种组合算法中的应用方法,并在集成GNSS初值结构模式下推导出松、紧组合2种算法在导航状态参数以及方差协方差方面的等价性条件.然后,通过车载测试验证了不同算法的精度、运行效率及等价性,发现在GNSS理想观测条件下,松、紧组合2种算法的运行时间、导航坐标和方差协方差完全一致,验证了2种算法的等价性条件. 展开更多
关键词 gnss/ins组合导航 KALMAN滤波 等价性
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基于组合历元新息抗差的GNSS/INS欺骗检测方法
16
作者 武文博 吕志伟 +2 位作者 周玟龙 柯晔 谢亚楠 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期354-362,共9页
针对传统的全球卫星导航系统/惯性导航系统(GNSS/INS)新息平均抗差欺骗检测算法对阶跃式欺骗存在检测时延长、对斜坡式欺骗检测不敏感等问题,提出了一种基于组合历元新息抗差的GNSS/INS欺骗检测方法。检测方法联合使用单历元新息和多历... 针对传统的全球卫星导航系统/惯性导航系统(GNSS/INS)新息平均抗差欺骗检测算法对阶跃式欺骗存在检测时延长、对斜坡式欺骗检测不敏感等问题,提出了一种基于组合历元新息抗差的GNSS/INS欺骗检测方法。检测方法联合使用单历元新息和多历元新息平均检测方法提高检测效率,构造多历元等价权因子加大对斜坡式欺骗的削弱力度,按欺骗类型进行分类处理。实验结果表明,与单历元新息检测方法和多历元新息平均检测方法相比,所提方法更具敏感性,能够检测到单历元新息无法检出的10 m的阶跃式欺骗和多历元新息平均法无法检出的0.03 m/s的斜坡式欺骗;多历元等价权因子能削弱在检测到斜坡式欺骗之前误差跟踪效应对新息的影响;在多通道欺骗场景下,所提方法使检测时延缩短了21.3%,对欺骗进行分类处理使得与真实轨迹的最大位置误差减小了86.6%,均方根误差减小了96.8%。 展开更多
关键词 gnss/ins紧组合 欺骗检测 抗差估计 误差跟踪
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因子图框架下里程计辅助GNSS/INS组合导航算法
17
作者 唐卫明 戚克培 +3 位作者 邓辰龙 邹璇 李洋洋 胡泽奇 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第3期63-68,共6页
在复杂观测环境下,GNSS/INS组合导航系统的GNSS信号易受干扰从而导致INS独立导航精度迅速下降。针对上述问题,本文基于因子图的里程计辅助GNSS/INS组合导航算法,利用里程计观测信息结合非完整性约束构建航向速度约束方程,同时采用能多... 在复杂观测环境下,GNSS/INS组合导航系统的GNSS信号易受干扰从而导致INS独立导航精度迅速下降。针对上述问题,本文基于因子图的里程计辅助GNSS/INS组合导航算法,利用里程计观测信息结合非完整性约束构建航向速度约束方程,同时采用能多次线性化计算和多次迭代的因子图优化方法进行参数估计。实际车载试验解算结果表明,在GNSS信号良好时,基于因子图方法比滤波方法具有更快的收敛时间,收敛速度提高了近10倍;在GNSS信号发生中断时,添加里程计辅助后组合导航系统在东向和北向分别提升了83%和89%。与传统的滤波融合手段相比,本文采用因子图优化后在东向和北向的定位精度分别有63%、70%的改善。 展开更多
关键词 gnss ins 轮式里程计 因子图优化 组合导航
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GNSS/INS组合导航中IMU参数设定与优化
18
作者 姚东雨 聂桂根 +2 位作者 樊静 张全 牛小骥 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期154-164,共11页
针对惯性测量单元(IMU)参数设置不合理导致全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航无法充分发挥IMU性能的问题,提出了一套IMU参数设定与优化方案,建立了以GNSS短期中断期间导航漂移误差统计值、理论估计精度一致性以及IMU误... 针对惯性测量单元(IMU)参数设置不合理导致全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航无法充分发挥IMU性能的问题,提出了一套IMU参数设定与优化方案,建立了以GNSS短期中断期间导航漂移误差统计值、理论估计精度一致性以及IMU误差参数估计稳定性为评估对象的考核准则,使优化后的IMU参数可以确保GNSS/INS组合导航解算中状态预测方差阵的准确性,实现预测信息与观测信息权重合理分配,进而保障GNSS/INS组合导航最优性能。实测验证采用ADIS16465和ICM206022款典型车规级和消费级微机电(MEMS)IMU进行性能测试分析,测试结果表明:初始IMU参数与GNSS/INS组合导航算法适配度较低,无法得到最优组合导航结果;优化后,IMU参数在保障组合导航最优性能基础之上,也可实现理论估计精度与实际精度高度一致。 展开更多
关键词 组合导航 惯性测量单元(IMU) 参数优化 权重分配 全球卫星导航系统(gnss) 惯性导航系统(ins)
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不同场景下GNSS与INS组合定位性能评估
19
作者 周佩旻 马下平 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第S02期263-266,301,共5页
为评估全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)在不同场景下导航性能的差异,本文利用卡尔曼滤波算法,使用由中国香港理工大学提供的2021年5月17、18日卫星原始观测值与惯导数据文件,利用开源软件GINav进行了单GNSS SPP、SPP/INS松组... 为评估全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)在不同场景下导航性能的差异,本文利用卡尔曼滤波算法,使用由中国香港理工大学提供的2021年5月17、18日卫星原始观测值与惯导数据文件,利用开源软件GINav进行了单GNSS SPP、SPP/INS松组合(LC)和紧组合(TC)3种模式的数据处理,并对不同模式的组合导航定位结果进行性能评估。结果表明,在不同场景下利用全球卫星导航技术和惯性导航相结合的卫星定位精度GNSS/INS松、紧组合系统模式在各个方面及定位精度上均优于单SPP系统模式。两者均可以实现动态厘米级、静态毫米级的定位精度;SPP/INS LC导航性能均优于单SPP、SPP/INS LC模式,具有更好的系统稳健性。 展开更多
关键词 gnss/ins 紧组合 松组合 速度 精度 性能
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顾及非视距与系统误差的UWB质量控制及其与GNSS/INS的组合定位
20
作者 吴鹏博 潘树国 +2 位作者 高旺 刘宏 贾丰硕 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期51-60,共10页
为提高GNSS拒止环境下定位系统的定位精度与稳定性,本文提出了顾及非视距与系统误差的UWB质量控制方法,并实现了其与GNSS/INS的组合定位。首先,综合考虑系统的稳定性与定位精度,以GNSS/INS松组合+UWB/INS紧组合的方式构建集中式卡尔曼滤... 为提高GNSS拒止环境下定位系统的定位精度与稳定性,本文提出了顾及非视距与系统误差的UWB质量控制方法,并实现了其与GNSS/INS的组合定位。首先,综合考虑系统的稳定性与定位精度,以GNSS/INS松组合+UWB/INS紧组合的方式构建集中式卡尔曼滤波;在此基础上,针对UWB中存在的NLOS误差,设计了基于滑动窗口与滤波新息向量的两步NLOS误差识别方法;最后,采用基于滤波估计的方法实时补偿UWB中的系统误差。实验结果表明,本文提出的UWB质量控制方法能够有效减小NLOS与系统误差的影响,GNSS/UWB/INS组合算法水平定位误差在5cm以内。在UWB布局合理的情况下,该方法无需依赖过多基站也可实现较高的定位精度。 展开更多
关键词 gnss/UWB/ins组合导航 扩展卡尔曼滤波 质量控制 NLOS误差
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