[发明专利]利用GNSS和DTM辅助的INS校准系统及方法

权利要求书

1.一种利用GNSS和DTM辅助的INS校准系统，包括GNSS接收机、DTM和INS，其特征在于，还包括组合定位模块和INS校准模块；

所述组合定位模块用于为INS校准模块提供组合定位性能指示参数I_t，并完成GNSS和INS的重新组合定位；

所述INS校准模块用于获取获取GNSS提供的列车位置r^t_gnss、列车速度v^t_gnss以及DTM中存储的姿态信息ψ_t，确定集合set_t＝{r_t,v_t,ψ_t}。

2.一种利用GNSS和DTM辅助的INS校准方法，其特征在于，包括如下流程步骤：

步骤S110：当GNSS定位恢复后，在时刻t获取GNSS提供的列车位置r^t_gnss和列车速度v^t_gnss；

步骤S120：将列车位置r^t_gnss和列车速度v^t_gnss映射到DTM数据库，获取DTM提供的时刻t的列车位置r_t和列车速度v_t；

步骤S130：采集DTM中存储的列车在位置r_t时的姿态信息ψ_t，获取集合set_t＝{r_t,v_t,ψ_t}；

步骤S140：以t时刻为起点，结合集合set_t校准和初始化INS的列车位置、列车速度和列车姿态信息，重新开始GNSS/INS的组合定位。

3.根据权利要求2所述的利用GNSS和DTM辅助的INS校准方法，其特征在于，所述步骤S140包括：

组合定位模块向INS校准模块返回一个组合定位性能指示参数I_t，INS校准模块通过参数I_t判断组合定位模块计算的定位结果是否可用，若不可用，INS校准模块将在t+1时刻提供新的集合set_t+1给INS校准模块，继续初始化INS运动状态，直到组合定位模块指示的定位结果可用。

4.根据权利要求3所述的利用GNSS和DTM辅助的INS校准方法，其特征在于，I_t取决于具体的组合定位算法，当扩展卡尔曼滤波被用于组合定位模块时，I_t表示误差协方差矩阵Px⁺。

5.根据权利要求4所述的利用GNSS和DTM辅助的INS校准方法，其特征在于，当I_t表示误差协方差矩阵P_k⁺时，使用做卡方检验：

若不能通过检验，则判定定位结果不可用，若通过检验，则判定定位结果可用；其中，为P_k⁺对角线上的元素组成的矩阵。