一种BDS-3/INS紧组合系统的融合滤波方法

文档序号:32747804发布日期:2022-12-30 23:05阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种bds-3/ins紧组合系统的融合滤波方法,其特征在于,该滤波方法包括以下步骤:1)获取bds-3/ins紧组合系统中bds-3的各频点载波相位数据、伪距数据;2)利用bds-3的各频点的载波相位构造组合观测量,包括有组合伪距观测量、组合载波相位观测量,组合观测量的组合频率、组合波长和组合整周模糊度均采用各频点的组合系数表示;3)根据构建的组合观测量构建双差模糊度浮点解、双差模糊度取整解和双差模糊度浮点解的标准差的数学模型;4)根据构建的数学模型选取使模糊度取整影响系数最小的优质组合观测量,以得到相应的组合系数;5)根据得到的组合系数确定模糊度,将得到的模糊度整数解代到bds-3/ins紧组合系统的量测方程中,以实现融合滤波。2.根据权利要求1所述的bds-3/ins紧组合系统的融合滤波方法,其特征在于,所述步骤4)在确定优质组合观测量时,先保证模糊度取整影响系数最小,再保证组合波长取值较大。。3.根据权利要求2所述的bds-3/ins紧组合系统的融合滤波方法,其特征在于,所述步骤4)确定的优质组合观测量的组合系数的系数之和为零,且各系数之间满足组非线性。4.根据权利要求2所述的bds-3/ins紧组合系统的融合滤波方法,其特征在于,所述步骤4)中的优质组合观测量还与电离层延迟尺度因子和载波噪声尺度因子的取值有关。5.根据权利要求3所述的bds-3/ins紧组合系统的融合滤波方法,其特征在于,所述步骤3)构建的数学模型为:骤3)构建的数学模型为:骤3)构建的数学模型为:其中表示双差模糊度浮点解;表示双差模糊度取整解;round{}表示取整函数;表示载波相位观测噪声误差;δ
ρins
表示惯导预测星地距误差;δ
i
和δ
t
表示电离层延迟误差和对流层延迟误差;δ
orb
表示卫星星历轨道误差;表示载波相位观测值;a表示频点的组合系数;是双差算子,表明其后的变量为双差量。6.根据权利要求3所述的bds-3/ins紧组合系统的融合滤波方法,其特征在于,所述步骤2)中组合伪距观测量p
(i,1~n)
、组合载波相位观测量组合频率f
(i,1~n)
、组合波长λ
(i,1~n)
和组合整周模糊度n
(i,1~n)
的表达式分为为:的表达式分为为:
λ
(i,1~n)
=c/f
(i,1~5)
其中c表示光速;下标i表明该量所对应的频点,下标括号表明该组合量所使用的频点,表示频点的个数,a表示频点的组合系数,其下标数字与频点序号一致。7.根据权利要求1所述的bds-3/ins紧组合系统的融合滤波方法,其特征在于,所述步骤5)中的量测方程为:λ
i
表示第i频点的载波相位的波长;表示由ins推算的卫星和接收机天线之间的几何距离;n
i
表示第i频点的载波相位的整周模糊度;p表示伪距观测值;表示载波相位观测值;d表示多普勒观测值;表示由ins推算的卫星和接收机间的相对速度;e表示接收机到卫星的方向余弦矩阵;γ
i
表示第i频点的电离层延迟误差系数;m
wb
、m
wr
分别表示基准站、移动站的对流层湿延迟系数矩阵;i1表示f1频点上的每个卫星对的电离层延迟误差;t
wb
、t
wb
分别表示基准站、移动站天顶方向对流层湿延迟残余误差,均为标量;ε
p
、ε
d
分别表示载波相位、伪距、多普勒测量值的噪声;是双差算子,表明其后的变量为双差量。

技术总结
本发明涉及一种BDS-3/INS紧组合系统的融合滤波方法,属于卫星导航技术领域。本发明将模糊度解算模块从Kalman滤波中独立出来,通过BDS-3各频点的载波相位构造组合观测量,基于组合观测量确定电离层延迟误差、载波观测噪声和模糊度取整影响系数,以电离层延迟误差、载波观测噪声和模糊度取整影响系数达到对应范围为目标确定组合观测量中的组合系数,以此得到优质组合观测量,基于得到的优质组合观测量进行模糊度解算,将模糊度解算结果带到量测方程中,使量测方程中待估计参数不再包含模糊度,令电离层延迟误差的估计能够有效进行,提高最终的定位精度。高最终的定位精度。高最终的定位精度。


技术研发人员:肖凯 孙付平 李万里 朱新慧 张伦东 宋德彪
受保护的技术使用者:中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
技术研发日:2022.09.29
技术公布日:2022/12/29
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