[发明专利]一种GNSS/INS组合导航系统的导航方法

权利要求书

1.一种GNSS/INS组合导航系统的导航方法，应用于GNSS/INS组合导航系统工作在紧组合模式下，其特征在于，利用GNSS接收机的伪码相位锁定检测值D、载波相位锁定检测值P和电文校验正确标志C构造联合权重矩阵，对GNSS接收机伪距测量值的协方差矩阵进行修正；利用修正的GNSS接收机伪距测量值的协方差矩阵，通过因子图计算得到GNSS/INS组合导航系统的导航结果；其中，GNSS是指全球卫星导航系统，INS是指惯性导航系统，符号“/”是指与或者和的意思；

采用下述过程计算任意一颗可见卫星的伪码相位锁定检测值D：

假设在某个时刻，GNSS接收机接收到的I支路信号经过相干积分后，得到的超前支路信号、即时支路信号、滞后支路信号分别为I_E、I_P、I_L；Q支路信号经过相干积分后，得到的超前支路信号、即时支路信号、滞后支路信号分别为Q_E、Q_P、Q_L；

利用下式得到鉴相器输出的伪码相位误差控制量DLI为：

其中，d_c为相干器间隔；

利用下式计算归一化的伪码相位锁定检测值D：

其中，ε为接近零的正小数；

采用下述过程计算任意一颗可见卫星的载波相位锁定检测值P：

利用下式计算接收机对信号的载波相位锁定值PLI：

其中表示对I支路连续N个相干积分后的即时支路信号进行累加，表示对Q支路连续N个相干积分后的即时支路信号进行累加，N的取值根据实际情况确定；

再利用下式计算载波相位锁定检测值P：

其中，α为锁定门限，取值大于0.85且小于0.95；

采用下述过程计算任意一颗可见卫星的电文校验正确标志C：

采用下述过程构造联合权重矩阵：

对于GNSS接收机接收的第j颗可见卫星的导航信号，构造联合权重系数w_j如下：

w_j＝D_j·P_j·C_j

其中，D_j为第j颗可见卫星的伪码相位锁定检测值，P_j为第j颗可见卫星的载波相位锁定检测值，C_j为第j颗可见卫星的电文校验正确标志；

联合权重矩阵W＝diag(w₁,w₂,…,w_j,…,w_J)，W是以w_j为对角线元素的对角矩阵，J为可见卫星数目；

用接收机输出的联合权重矩阵W来调整矩阵对应的协方差矩阵，求解因子图系统状态量的最大后验概率值的最小值，得到组合导航的结果；

其中，GNSS接收机在测量时刻i的状态量为其中，δ_i为GNSS接收机的本地时间和GPS系统时间的差，为δ_i的变化率；分别为GNSS/INS组合导航系统在地球地固坐标系下测量时刻i时的位置、速度；

测量时刻k，GNSS接收机的测量值其中，ρ_k＝(ρ_k,1,ρ_k,2,…,ρ_k,j…,ρ_k,J)^T，ρ_k,j为接收机在测量时刻k对第j颗可见卫星的伪距测量值，为ρ_k,j对应的伪距率；

其中，c表示光速，表示接收机与卫星在视线方向上的位置大小，表示接收机与卫星在视线方向上的速度大小；测量时刻i所有可见卫星的位置矢量和速度矢量为和

2.根据权利要求1所述的GNSS/INS组合导航系统的导航方法，其特征在于，计算过程模型因子节点时，采用预积分的方法，选定INS因子节点的更新周期为时间间隔T，时间间隔T的大小为GNSS接收机输出测量值的时间间隔。

3.一种GNSS/INS组合导航系统，其特征在于，采用权利要求1至2任一项所述的导航方法进行导航。