本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于安裝參數(shù)自校準(zhǔn)的雙天線組合慣導(dǎo)裝置。

背景技術(shù)：

在高精度gnss/ins組合導(dǎo)裝置中，均需要通過(guò)gnss測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)ins的漂移進(jìn)行修正。但gnss測(cè)量和ins測(cè)量并非同一點(diǎn)的數(shù)據(jù)。其中，gnss測(cè)量結(jié)果為gnss天線的位置、速度、兩個(gè)天線之間的基線角度等觀測(cè)信息，ins測(cè)量結(jié)果均為其imu導(dǎo)航中心的位置速度與ins導(dǎo)航坐標(biāo)系姿態(tài)等信息。為了更好的實(shí)現(xiàn)gnss對(duì)ins的修正，需要準(zhǔn)確標(biāo)定gnss天線與imu導(dǎo)航坐標(biāo)系之間的安裝關(guān)系。其次雙天線測(cè)量的航向?yàn)間nss天線基線之間的航向，而ins測(cè)量的航向?yàn)閕mu的軸向指向，需要標(biāo)定兩個(gè)軸向之間的偏差角度等。

目前為止的諸多gnss/ins組合導(dǎo)航裝置中，一部分不管安裝關(guān)系，另一部分需要通過(guò)其他測(cè)量方式并通過(guò)命令配置進(jìn)系統(tǒng)中，如使用米尺量取或者使用光學(xué)方式標(biāo)定gnss天線相位中心(gnss定位點(diǎn))與imu導(dǎo)航中心(ins定位點(diǎn))的安裝關(guān)系，再使用命令輸入至gnss/ins組合導(dǎo)航系統(tǒng)中。

在載體上安裝gnss天線和mu時(shí)，通常不容易直接測(cè)量他們之間為位置關(guān)系。由于imu需要安裝在靠近載體內(nèi)部質(zhì)心位置。gnss天線由于搜星需要，一般安裝于載體外部上表面。使用尺或者光學(xué)設(shè)備很難直接獲取兩者之間的準(zhǔn)確的精度達(dá)1cm級(jí)別的安裝關(guān)系，需要通過(guò)設(shè)計(jì)精細(xì)的結(jié)構(gòu)將安裝關(guān)系轉(zhuǎn)換出來(lái)，或者將imu的導(dǎo)航中心和軸向通過(guò)結(jié)構(gòu)件精確復(fù)現(xiàn)，增加了設(shè)備使用要求和難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于安裝參數(shù)自校準(zhǔn)的雙天線組合慣導(dǎo)裝置，在雙天線組合慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)精對(duì)準(zhǔn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算各個(gè)天線在慣導(dǎo)坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，由于各安裝關(guān)系能自主校準(zhǔn)，而無(wú)須使用專門的光學(xué)設(shè)備，提高了效率節(jié)約了標(biāo)定成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于安裝參數(shù)自校準(zhǔn)的雙天線組合慣導(dǎo)裝置，包括：imu慣性測(cè)量模塊、ins處理模塊、gnss接收機(jī)、組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊和電源模塊，其中，

所述電源模塊用于向所述imu慣性測(cè)量模塊、ins處理模塊、gnss接收機(jī)供電；

所述imu慣性測(cè)量模塊包括：

三軸光纖陀螺，用于測(cè)量載體的運(yùn)動(dòng)角速度；

三軸加速度計(jì)，用于測(cè)量載體的線性加速度；

溫度傳感器，用于測(cè)量?jī)?nèi)部溫度，對(duì)所述三軸光纖陀螺和三軸加速度計(jì)進(jìn)行溫度補(bǔ)償；

驅(qū)動(dòng)電路，所述三軸光纖陀螺、三軸加速度計(jì)、溫度傳感器的輸出端分別與所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，所述驅(qū)動(dòng)電路用于將載體的運(yùn)動(dòng)角速度和線性加速度進(jìn)行濾波處理；

a/d轉(zhuǎn)換模塊，所述a/d轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連，用于將濾波后的載體的運(yùn)動(dòng)角速度和線性加速度進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，并將生成的數(shù)字量發(fā)送至所述ins處理模塊；

所述ins處理模塊用于接收來(lái)自所述imu慣性測(cè)量模塊的原始運(yùn)行角速度和線性加速度信號(hào)，并通過(guò)導(dǎo)航積分計(jì)算，獲得所述載體的導(dǎo)航狀態(tài)參數(shù)信息，并向組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊提供導(dǎo)航狀態(tài)參數(shù)信息；

所述gnss接收機(jī)包括：gnss雙天線測(cè)向模塊和gnss接收模塊，其中，所述gnss雙天線測(cè)向模塊采用雙天線gnss板卡，所述gnss接收模塊接收來(lái)自所述gnss雙天線測(cè)向模塊的天線信號(hào)，并生成導(dǎo)航測(cè)量信息、可用星歷數(shù)據(jù)及衛(wèi)星健康狀態(tài)，進(jìn)而發(fā)送至所述組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊；

所述組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊根據(jù)所述導(dǎo)航狀態(tài)參數(shù)和導(dǎo)航測(cè)量信息、可用星歷數(shù)據(jù)及衛(wèi)星健康狀態(tài)，計(jì)算模塊根據(jù)下式計(jì)算天線在慣導(dǎo)坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)lb，實(shí)時(shí)計(jì)算gnss接收機(jī)和ins處理模塊之間的安裝關(guān)系，并作為內(nèi)部參數(shù)自動(dòng)寫入其中，

vb為預(yù)設(shè)的慣性估計(jì)速度，vg為gnss接收機(jī)生成的導(dǎo)航測(cè)量信息中速度，lb為天線在慣導(dǎo)坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，為載體坐標(biāo)系到地心地固ecef坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)矩陣，為三軸陀螺儀測(cè)量得到的載體的運(yùn)動(dòng)角速度，為地球自轉(zhuǎn)角速度。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)電路包括：低通濾波器和信號(hào)預(yù)處理電路，其中，所述信號(hào)預(yù)處理電路的輸入端與所述低通濾波器的輸出端相連，所述信號(hào)預(yù)處理電路的輸出端與所述a/d轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，

所述低通濾波器用于對(duì)載體的運(yùn)動(dòng)角速度和線性加速度進(jìn)行濾波處理，以濾除其中的噪聲；

所述信號(hào)預(yù)處理模塊用于將濾波后的運(yùn)動(dòng)角速度和線性加速度變換到所述a/d轉(zhuǎn)換模塊的工作范圍內(nèi)，進(jìn)而輸出至所述a/d轉(zhuǎn)換模塊。

進(jìn)一步，所述ins處理模塊生成的導(dǎo)航狀態(tài)參數(shù)信息包括：所述載體的位置、速度、姿態(tài)和航向數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述gnss接收模塊用于對(duì)來(lái)自gnss雙天線測(cè)向模塊的信號(hào)，進(jìn)行變頻、放大、濾波處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)gps和bd2信號(hào)的跟蹤、鎖定和測(cè)量，并向所述給卡爾曼濾波器模塊提供1hz的導(dǎo)航測(cè)量信息、可用星歷數(shù)據(jù)及衛(wèi)星健康狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)航測(cè)量信息包括：位置信息、偽距、偽距率測(cè)量值，其中，所述位置信息包括緯度、經(jīng)度、高度、速度、日期、時(shí)間、星歷。

進(jìn)一步，所述gnss接收模塊還用于提供系統(tǒng)時(shí)鐘和全系統(tǒng)時(shí)間同步，同時(shí)接收差分信號(hào)及濾波反饋測(cè)量修正。

進(jìn)一步，所述組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊采用緊耦合組合導(dǎo)航技術(shù)，包括：根據(jù)所述導(dǎo)航狀態(tài)參數(shù)信息中的位置、速度信息和所述可用星歷數(shù)據(jù)，計(jì)算得到與ins處理模塊對(duì)應(yīng)的偽距、偽距率，再計(jì)算其與所述gnss接收機(jī)測(cè)量得到的偽距、偽距率的差值，以此差值作為觀測(cè)量，通過(guò)kalman濾波器進(jìn)行狀態(tài)誤差估計(jì)后，采用反饋校正的方式對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)力學(xué)編排中的位置、捷聯(lián)矩陣進(jìn)行反饋校正，組合慣導(dǎo)輸出位置、速度和姿態(tài)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，本發(fā)明還包括:遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置與所述組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊進(jìn)行通信，用于顯示并控制組合慣導(dǎo)的輸出數(shù)據(jù)制，完成用戶命令控制輸入、導(dǎo)航控制參數(shù)輸出、導(dǎo)航工作狀態(tài)參數(shù)輸出、系統(tǒng)自檢、系統(tǒng)初始化、系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)視、任務(wù)分配。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于安裝參數(shù)自校準(zhǔn)的雙天線組合慣導(dǎo)裝置，雙天線組合慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)精對(duì)準(zhǔn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算各個(gè)天線在慣導(dǎo)坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。在組合慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)精對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中通過(guò)gnss和ins實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算兩者之間的安裝關(guān)系，并作為內(nèi)部參數(shù)自動(dòng)寫入。本發(fā)明大大提高的雙天線組合慣導(dǎo)的精度和標(biāo)定程序，由于各安裝關(guān)系能自主校準(zhǔn)，而無(wú)須使用專門的光學(xué)設(shè)備，從而大大提高了效率節(jié)約了標(biāo)定成本。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的gnss/ins緊耦合單元信息處理原理圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙天線慣性導(dǎo)航設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于安裝參數(shù)自校準(zhǔn)的雙天線組合慣導(dǎo)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的底板結(jié)構(gòu)和光纖陀螺和加速度計(jì)安裝圖；

圖5為在圖4基礎(chǔ)上安裝導(dǎo)航計(jì)算機(jī)和兩塊gnss板卡的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

本發(fā)明提出的基于安裝參數(shù)自校準(zhǔn)的雙天線組合慣導(dǎo)裝置，適用于單天線或者雙天線gnss與ins組合導(dǎo)航裝置等導(dǎo)航位置姿態(tài)測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域，為自主計(jì)算并配置天線與imu之間安裝參數(shù)的gnss/ins組合導(dǎo)航系統(tǒng)。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的基于安裝參數(shù)自校準(zhǔn)的雙天線組合慣導(dǎo)裝置，包括：imu慣性測(cè)量模塊1、ins處理模塊3、gnss接收機(jī)2、組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊4和電源模塊5。

具體地，電源模塊5用于向imu慣性測(cè)量模塊1、ins處理模塊3、gnss接收機(jī)2供電。

imu慣性測(cè)量模塊1包括：三軸光纖陀螺11、三軸加速度計(jì)12、溫度傳感器13、驅(qū)動(dòng)電路14和a/d轉(zhuǎn)換模塊15。具體地，三軸光纖陀螺11用于測(cè)量載體的運(yùn)動(dòng)角速度。三軸加速度計(jì)12用于測(cè)量載體的線性加速度。溫度傳感器13用于測(cè)量?jī)?nèi)部溫度，對(duì)三軸光纖陀螺11和三軸加速度計(jì)12進(jìn)行溫度補(bǔ)償，消除溫漂。

三軸光纖陀螺11、三軸加速度計(jì)12、溫度傳感器13的輸出端分別與驅(qū)動(dòng)電路14的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路14用于將載體的運(yùn)動(dòng)角速度和線性加速度進(jìn)行濾波處理。具體地，驅(qū)動(dòng)電路14包括：低通濾波器和信號(hào)預(yù)處理電路。信號(hào)預(yù)處理電路的輸入端與低通濾波器的輸出端相連，信號(hào)預(yù)處理電路的輸出端與a/d轉(zhuǎn)換模塊15的輸入端相連。

低通濾波器對(duì)載體的運(yùn)動(dòng)角速度和線性加速度進(jìn)行濾波處理，以濾除其中的噪聲。信號(hào)預(yù)處理模塊將濾波后的運(yùn)動(dòng)角速度和線性加速度變換到a/d轉(zhuǎn)換模塊15的工作范圍內(nèi)，進(jìn)而輸出至a/d轉(zhuǎn)換模塊15。

a/d轉(zhuǎn)換模模塊的輸入端與驅(qū)動(dòng)電路14的輸出端相連，將濾波后的載體的運(yùn)動(dòng)角速度和線性加速度進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換以轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并將生成的數(shù)字量發(fā)送至ins處理模塊3，以提供慣性測(cè)量單元的原始數(shù)據(jù)以進(jìn)行導(dǎo)航積分計(jì)算。

ins處理模塊3接收來(lái)自imu慣性測(cè)量模塊1的原始運(yùn)行角速度和線性加速度信號(hào)，并通過(guò)導(dǎo)航積分計(jì)算，獲得載體的導(dǎo)航狀態(tài)參數(shù)信息，并向組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊4提供導(dǎo)航狀態(tài)參數(shù)信息，以用于和gnss接收機(jī)2給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行卡爾曼濾波信息融合。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，ins處理模塊3生成的導(dǎo)航狀態(tài)參數(shù)信息包括：載體的位置、速度、姿態(tài)和航向數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，ins處理模塊3可以采用dsp構(gòu)成的微處理器運(yùn)算電路板。

gnss接收機(jī)2包括：gnss雙天線測(cè)向模塊21和gnss接收模塊22，其中，gnss雙天線測(cè)向模塊21采用雙天線gnss板卡，利用兩個(gè)天線分別測(cè)量其載波相位觀測(cè)量。gnss接收模塊22接收來(lái)自gnss雙天線測(cè)向模塊21的天線信號(hào)，并生成導(dǎo)航測(cè)量信息、可用星歷數(shù)據(jù)及衛(wèi)星健康狀態(tài)，進(jìn)而發(fā)送至組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊4。

具體地，gnss接收模塊22對(duì)來(lái)自gnss雙天線測(cè)向模塊21的信號(hào)，進(jìn)行變頻、放大、濾波等一系列處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)gps和bd2信號(hào)的跟蹤、鎖定和測(cè)量，并向給卡爾曼濾波器模塊提供1hz的導(dǎo)航測(cè)量信息、可用星歷數(shù)據(jù)及衛(wèi)星健康狀態(tài)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)航測(cè)量信息包括：位置信息、偽距、偽距率測(cè)量值，其中，位置信息包括緯度、經(jīng)度、高度、速度、日期、時(shí)間、星歷。

此外，gnss接收模塊22還用于提供系統(tǒng)時(shí)鐘和全系統(tǒng)時(shí)間同步，同時(shí)接收差分信號(hào)及濾波反饋測(cè)量修正。

組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊4采用緊耦合組合導(dǎo)航技術(shù)，包括：根據(jù)導(dǎo)航狀態(tài)參數(shù)信息中的位置、速度信息和可用星歷數(shù)據(jù)，計(jì)算得到與ins處理模塊3對(duì)應(yīng)的偽距、偽距率，再計(jì)算其與gnss接收機(jī)測(cè)量得到的偽距、偽距率的差值，以此差值作為觀測(cè)量，通過(guò)kalman濾波器進(jìn)行狀態(tài)誤差估計(jì)后，采用反饋校正的方式對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)力學(xué)編排中的位置、捷聯(lián)矩陣進(jìn)行反饋校正，組合慣導(dǎo)輸出位置、速度和姿態(tài)數(shù)據(jù)。

下面對(duì)緊耦合組合導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。緊組合是組合程度較深的組合方式，其主要特點(diǎn)是gnss接收機(jī)和慣導(dǎo)系統(tǒng)相互輔助。

參考圖2，緊組合方式是根據(jù)光纖陀螺ins解算輸出的位置、速度信息和gnss接收機(jī)提供的星歷信息，先計(jì)算得到與光纖陀螺ins對(duì)應(yīng)的偽距、偽距率，再計(jì)算其與gnss接收機(jī)測(cè)量得到的偽距、偽距率的差值，以此差值作為組合系統(tǒng)的觀測(cè)量，通過(guò)kalman濾波器對(duì)光纖陀螺ins的速度、位置、姿態(tài)和接收機(jī)的時(shí)鐘誤差進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)，然后對(duì)光纖陀螺ins和gnss進(jìn)行校正。

由于組合結(jié)構(gòu)是在偽距、偽距率級(jí)別上的耦合，它的組合濾波器構(gòu)型能夠消除由gnss接收機(jī)2kalman濾波器導(dǎo)致的未建模誤差，從而達(dá)到本質(zhì)上提高導(dǎo)航精度的目的。在緊組合模式中，由于利用的外部觀測(cè)量是gnss接收機(jī)各個(gè)通道上的偽距、偽距率等原始信息，所以對(duì)于短時(shí)gnss衛(wèi)星遮蔽、中斷或衛(wèi)星信號(hào)衰減導(dǎo)致的可見(jiàn)星數(shù)少于4顆時(shí)，組合系統(tǒng)仍然能夠提供導(dǎo)航輸出，避免了慣性導(dǎo)航單獨(dú)工作使捷聯(lián)解算的誤差積累過(guò)快的情況，保證光纖陀螺ins/gnss緊組合系統(tǒng)的連續(xù)導(dǎo)航能力。

與松組合相比，緊組合的主要優(yōu)點(diǎn)是由于只采用一個(gè)組合濾波器，直接利用gnss的原始觀測(cè)量(偽距、偽距率)不存在測(cè)量相關(guān)問(wèn)題，系統(tǒng)不需要完整的gnss數(shù)據(jù)輔助光纖陀螺ins，當(dāng)gnss衛(wèi)星數(shù)低于4時(shí)，系統(tǒng)仍能短期正常工作，但精度會(huì)比使用多顆衛(wèi)星時(shí)有所下降。與松組合相比，緊組合系統(tǒng)的融合復(fù)雜度和工程實(shí)現(xiàn)難度低，對(duì)系統(tǒng)硬件的要求不高，因此具有更高的成本優(yōu)勢(shì)，易于工程化。

緊組合的基本模式是偽距、偽距率組合，用gnss給出的星歷數(shù)據(jù)和ins給出的位置和速度，計(jì)算對(duì)應(yīng)于慣導(dǎo)位置和速度的偽距和偽距率。將ins的偽距和偽距率與gnss測(cè)量的偽距和偽距率綜合在一起作為卡爾曼濾波計(jì)算的量測(cè)方程；在用卡爾曼濾波進(jìn)行狀態(tài)誤差估計(jì)后，采用反饋校正的方式對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)力學(xué)編排中的位置、捷聯(lián)矩陣進(jìn)行反饋校正。從而能提供比純gnss導(dǎo)航或純慣性導(dǎo)航更高精度的三維位置、速度和姿態(tài)信息。圖2為簡(jiǎn)化的緊耦合gnss/ins單元信息處理原理圖。這種組合的模式保留了慣性導(dǎo)航和gnss系統(tǒng)各自的獨(dú)立性，提供了導(dǎo)航信息的余度。對(duì)于這兩種分系統(tǒng)基本上不用改變其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)就可以進(jìn)行組合，而且因兩者都能提供載體所在地理坐標(biāo)系的位置和速度信息，故利用兩種設(shè)備的這些信息的差值作為組合濾波器的測(cè)量值，測(cè)量方程簡(jiǎn)單，濾波計(jì)算量減少。

本發(fā)明通過(guò)將雙天線gnss板卡和光纖陀螺的imu集成在一起，在初始對(duì)準(zhǔn)時(shí)通過(guò)算法計(jì)算雙天線在imu坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)并配置入慣導(dǎo)。

組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊4根據(jù)導(dǎo)航狀態(tài)參數(shù)和導(dǎo)航測(cè)量信息、可用星歷數(shù)據(jù)及衛(wèi)星健康狀態(tài)，計(jì)算模塊根據(jù)下式計(jì)算天線在慣導(dǎo)坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)lb，其中，

vb為預(yù)設(shè)的慣性估計(jì)速度，vg為gnss接收機(jī)2生成的導(dǎo)航測(cè)量信息中速度，lb為天線在慣導(dǎo)坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，為載體坐標(biāo)系到地心地固ecef坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)矩陣，為三軸陀螺儀測(cè)量得到的載體的運(yùn)動(dòng)角速度，為地球自轉(zhuǎn)角速度。

在初始對(duì)準(zhǔn)時(shí)，即可提取如上各值(vb、vg、)并解析lb，當(dāng)收斂精度達(dá)到cm級(jí)別時(shí)，即可配置入系統(tǒng)，參與力臂補(bǔ)償。即，在組合慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)精對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中通過(guò)gnss和ins實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算兩者之間的安裝關(guān)系，并作為內(nèi)部參數(shù)自動(dòng)寫入。

除上述將gnss雙天線板卡和imu模塊融合方式外，還可以采用下述方式：使用兩塊gnss板卡，均將位置速度等數(shù)據(jù)發(fā)送至核心計(jì)算模塊，核心計(jì)算模塊計(jì)算出航向并與imu組合，同樣在對(duì)準(zhǔn)時(shí)運(yùn)行力臂估計(jì)算法，對(duì)安裝關(guān)系進(jìn)行在線標(biāo)定與自動(dòng)配置。

綜上，組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波器模塊接收ins處理模塊3給出的導(dǎo)航狀態(tài)信息和gnss接收機(jī)2給出的導(dǎo)航測(cè)量信息、可用星歷數(shù)據(jù)及衛(wèi)星健康狀態(tài)，然后可以通過(guò)卡爾曼濾波計(jì)算，反饋狀態(tài)跟蹤修正參數(shù)，同時(shí)對(duì)ins系統(tǒng)和gnss系統(tǒng)進(jìn)行校正。

此外，本發(fā)明實(shí)施例的基于安裝參數(shù)自校準(zhǔn)的雙天線組合慣導(dǎo)裝置，還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置與組合慣導(dǎo)卡爾曼濾波計(jì)算模塊4進(jìn)行通信，用于顯示并控制組合慣導(dǎo)的輸出數(shù)據(jù)制，完成用戶命令控制輸入、導(dǎo)航控制參數(shù)輸出、導(dǎo)航工作狀態(tài)參數(shù)輸出、系統(tǒng)自檢、系統(tǒng)初始化、系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)視、任務(wù)分配等操作。

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于安裝參數(shù)自校準(zhǔn)的雙天線組合慣導(dǎo)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。其中，101表示設(shè)備的底板、102表示三軸光纖陀螺11和三軸加速度計(jì)12、103表示ins處理模塊3、104表示主gnss天線板、105表示從gnss天線板、106表示設(shè)備底板。圖4為底板結(jié)構(gòu)和光纖陀螺和加速度計(jì)安裝圖。圖5為在圖4基礎(chǔ)上安裝導(dǎo)航計(jì)算機(jī)和兩塊gnss板卡的示意圖。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于安裝參數(shù)自校準(zhǔn)的雙天線組合慣導(dǎo)裝置，雙天線組合慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)精對(duì)準(zhǔn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算各個(gè)天線在慣導(dǎo)坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。在組合慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)精對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中通過(guò)gnss和ins實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算兩者之間的安裝關(guān)系，并作為內(nèi)部參數(shù)自動(dòng)寫入。本發(fā)明大大提高的雙天線組合慣導(dǎo)的精度和標(biāo)定程序，由于各安裝關(guān)系能自主校準(zhǔn)，而無(wú)須使用專門的光學(xué)設(shè)備，從而大大提高了效率節(jié)約了標(biāo)定成本。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。