[发明专利]GNSS RTK与INS半紧组合定位导航方法、装置和系统

权利要求书

1.一种GNSS RTK与INS半紧组合定位导航方法，其特征在于，包括：

S1、采用多频多系统RTK确定双差观测值，将电离层延迟参数和对流层延迟参数加入第一卡尔曼滤波器的状态量来更新第一卡尔曼滤波器，以得到固定的双差模糊度；

S2、根据惯性测量单元IMU的测量值计算预测的双差距离；

S3、根据双差观测值、固定的双差模糊度、电离层延迟参数、对流层延迟参数以及预测的双差距离对第二卡尔曼滤波器进行更新，以得到移动端当前的定位导航信息。

2.根据权利要求1所述的GNSS RTK与INS半紧组合定位导航方法，其特征在于，所述S1包括：

S11、选择参考星，将载波相位和伪距观测值进行双差处理，以得到双差观测值；

S12、根据广播星历计算出每一颗卫星的当前时刻位置；

S13、根据双差观测值、第一卡尔曼滤波器估计的移动站接收机位置、电离层延迟参数和对流层延迟参数，更新第一卡尔曼滤波器，得到浮点模糊度；

S14、对浮点模糊度进行模糊度固定，以得到固定的双差模糊度。

3.根据权利要求1所述的GNSS RTK与INS半紧组合定位导航方法，其特征在于，所述S2包括：

S21：根据加速度计和陀螺仪的测量值，计算惯性导航系统INS移动端的位置、速度和姿态；

S22：根据INS推算的移动站接收机位置、基站位置、IMU到GNSS天线的三维位置矢量，以及卫星的当前时刻位置，计算预测的双差距离。

4.根据权利要求3所述的GNSS RTK与INS半紧组合定位导航方法，其特征在于，所述S3包括：

S31：根据双差观测值、固定的双差模糊度、电离层延迟参数和对流层延迟参数，以及预测的双差距离，计算出新息；

S32：将新息代入第二卡尔曼滤波器中进行更新；

S33：使用第二卡尔曼滤波器的状态量更新移动端的位置、速度和姿态，以确定移动端当前的定位导航信息。

5.根据权利要求4所述的GNSS RTK与INS半紧组合定位导航方法，其特征在于，在S31中，新息为：

其中，为预测的双差距离，为固定的双差模糊度向量，为电离层延迟参数，为对流层延迟参数，为双差伪距 ，为双差载波相位。

6.一种GNSS RTK与INS半紧组合定位导航装置，其特征在于，包括：

模糊度固定模块，用于采用多频多系统RTK确定双差观测值，将电离层延迟参数和对流层延迟参数加入第一卡尔曼滤波器的状态量来更新第一卡尔曼滤波器，以得到固定的双差模糊度；

预测的双差距离计算模块，用于根据惯性测量单元IMU的测量值计算预测的双差距离；

定位导航模块，用于根据双差观测值、固定的双差模糊度、电离层延迟参数、对流层延迟参数以及预测的双差距离对第二卡尔曼滤波器进行更新，以得到移动端当前的定位导航信息。

7.根据权利要求6所述的GNSS RTK与INS半紧组合定位导航装置，其特征在于，所述模糊度固定模块具体用于执行：

S11、选择参考星，将载波相位和伪距观测值进行双差处理，以得到双差观测值；

S12、根据广播星历计算出每一颗卫星的当前时刻位置；

S13、根据双差观测值、第一卡尔曼滤波器估计的移动站接收机位置、电离层延迟参数和对流层延迟参数，更新第一卡尔曼滤波器，得到浮点模糊度；

S14、对浮点模糊度进行模糊度固定，以得到固定的双差模糊度。

8.根据权利要求6所述的GNSS RTK与INS半紧组合定位导航装置，其特征在于，所述预测的双差距离计算模块具体用于执行：

S21：根据加速度计和陀螺仪的测量值，计算惯性导航系统INS移动端的位置、速度和姿态；

S22：根据INS推算的移动站接收机位置、基站位置、IMU到GNSS天线的三维位置矢量以及卫星的当前时刻位置，计算预测的双差距离。