低成本MSINS/GNSS车载组合导航系统设计

摘要

为满足车辆的低成本无缝导航应用需求,设计了一种低成本的MSINS/GNSS组合导航系统.该系统采用具有自主知识产权的BDS/GPS/GLONASS多频多模导航板卡作为接收机,其运用载波相位差分技术实现GNSS模块的高精度定位.针对低成本MEMS惯性器件随机噪声大的问题对原始进行了数据预处理,系统采用了四元数姿态更新法,且根据车辆运动模型附加运动约束,引入零速修正技术,运用扩展卡尔曼滤波估计姿态、速度和位置的误差,对MEMS惯性导航系统的累积误差进行修正,针对纯惯导误差发散快的问题推导了位置递推算法,.实际车载试验结果表明,该系统在GNSS模块正常工作模式下的导航定位精度为3m,在GNSS模块中断条件2min时,姿态误差为1°,定位偏差为100m,满足低成本高精度的车载导航要求.