一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法与流程

技术特征：

1.一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法，其特征在于，包括：

零速检测步骤：

11)车辆启动后，采集车辆ins数据及轮速传感器的轮速数据，车辆ins数据包括加速度计数据和陀螺仪数据；

12)基于采集的数据，在车辆静止时，利用零速检测方法对车辆零速进行实时检测，若检测出零速，则进入零速修正步骤；

零速修正步骤：

21)利用零速状态下的加速度计，对车辆姿态进行重新估计；

22)利用零速时各传感器的输出，对陀螺仪的零偏进行再估计；

23)当车辆启动后，利用估计的车辆姿态及陀螺仪的零偏对ins误差进行修正。

2.根据权利要求1所述的一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法，其特征在于，所述的零速检测步骤中，步骤12)的具体内容为：

121)基于采集的数据，构建分布参数的最大似然估计，计算所有传感器联合概率的广义似然比；

122)计算imu及轮速传感器输出数据，若满足所有传感器联合概率的广义似然比，则认为载体处于静止状态，即检测出零速。

3.根据权利要求2所述的一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法，其特征在于，步骤121)具体包括以下内容：

a)定义h0表示载体为运动状态，h1表示载体为静止状态，零速检测器的性能由检测概率pd＝p(h0|h1)和虚警概率pfa＝p(h1|h0)决定，根据neyman-pearson理论，对于给定的pfa＝α，使判断为h1状态时检测概率pd最大，需满足：

式中，l(qn)为观测序列qn的似然比，其中，阈值γ由下式决定：

b)设定信号约束条件，即：

h0:

h1:

式中，为方向为重力方向的单位矢量，观测窗口期为n至n+n-1，n为窗口期开始时间点的数据，n为窗口期数据数量，l为窗口期中任意的一个数据，g为重力加速度，分别为加速度计、陀螺仪及轮速传感器真实值；分别为加速度计、陀螺仪及轮速传感器的测量噪声；

c)结合步骤a)、b)获取所有传感器联合概率的广义似然比的表达式；

d)计算imu及轮速传感器输出数据，若满足所有传感器联合概率的广义似然比的表达式，则认为载体处于静止状态。

4.根据权利要求3所述的一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法，其特征在于，所有传感器联合概率的广义似然比的表达式为：

式中，γ'＝-2(lnγ)/n，γ为阈值；其中为k时刻加速度计的观测向量，为k时刻陀螺仪的观测向量，为k时刻轮速传感器的观测向量；分别为加速度计、陀螺仪及轮速传感器的噪声方差值。

5.根据权利要求1所述的一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法，其特征在于，采用三轴加速度数据、三轴陀螺仪进行数据采集。

6.根据权利要求5所述的一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法，其特征在于，步骤21)的具体内容为：

利用零速状态下的加速度计数据，对车辆姿态角中的俯仰角θ和翻滚角φ的估计，其表达式为：

式中，ax、ay、az为三轴加速度计输出，观测窗口期为n至n+n-1，n为窗口期开始时间点的数据，n为窗口期数据数量，l为窗口期中任意的一个数据。

7.根据权利要求5所述的一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法，其特征在于，步骤22)中，假设陀螺仪零偏为[bxbybz]，则利用零速时各传感器的输出，对陀螺仪的零偏进行再估计的表达式为：

式中，ωx,ωy,ωz分别为原始的三轴陀螺仪的输出角速度。

8.根据权利要求7所述的一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法，其特征在于，步骤23)中，修正方法的表达式为：

式中，分别为修正后的三轴陀螺仪的输出角速度。