车载单天线GPS/MEMS-SINS组合对准算法

摘要

捷联式惯性导航系统(SINS)需要精确的初始姿态信息进行姿态、速度和位置解算,而微机电系统(MEMS)惯性传感器由于精度限制无法完成自对准.为了解决这个问题,提出一种基于单天线GPS测姿和MEMS-SINS的组合对准算法.采用单天线GPS在载体稳定协调运动条件下给出粗略的航向角信息,进行姿态粗对准.在精对准阶段,使用GPS提供的载体的航向角、位置和速度信息作为观测量,建立Kalman滤波器,对捷联式惯性系统的误差项进行估计,得到精确的姿态矩阵(DCM),完成对准.经过仿真和车载试验验证,对准后的俯仰角和横滚角均方误差在0.1°内,航向角均方误差在0.5°以内.表明算法可以在运动条件下完成载体的对准要求,有一定的实用价值.