Исследование модели погрешностей интегрированной инерциально-спутниковой навигационной системы на основе анализа ее соответствия реальным данным
Авторы: С. Ню, Ц. У, Ц. Чжан
Фильтр Калмана принято считать оптимальным алгоритмом обработки данных при создании интегрированных инерциально-спутниковых навигационных систем, где для описания погрешности местоположения по данным глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) в слабосвязанной системе зачастую используют белошумную модель. В то же время результаты множества исследований свидетельствуют о том, что эта погрешность имеет характерную временную корреляцию. Корректная модель погрешностей при настройке фильтра Калмана позволит получать оценку точности на уровне фактической, неточная же вызовет расхождение между расчетным и фактическим значениями. Кроме того, оказывается ненадежным метод контроля качества измерений на основе расчетных ковариаций невязок, что не позволяет использовать его для определения грубых промахов.
В настоящей работе исследуются модели погрешностей позиционных и скоростных измерений ГНСС и их влияние на эффективность контроля качества функционирования интегрированных инерциально-спутниковых навигационных систем. Для решения проблемы использования модели окрашенных шумов измерений ГНСС и обеспечения соответствия навигационных решений расчетным характеристикам точности в статье применяется метод расширения вектора состояния системы. Приемлемость уточненной модели подтверждается адекватностью контроля качества полученных данных. Результаты моделирования и натурных испытаний показали, что предложенный метод расширения пространства состояний позволяет повысить степень соответствия фактической погрешности оценивания вычисленным в фильтре среднеквадратическим отклонениям и обеспечить адекватную работу алгоритма контроля качества на основе расчетных ковариаций невязок и информационную надежность интегрированной системы.
Ключевые слова: погрешность местоположения ГНСС, моделирование погрешности, расширение вектора состояния, анализ согласованности, контроль качества.
| ОБ АВТОРАХ |
Ню Сяоцзи. Доктор наук, профессор. Центр исследований ГНСС, Уханьский университет, Объединенный центр инноваций в области геопространственных технологий (Китай) У Цзяхао. Аспирант. Центр исследований ГНСС, Уханьский университет Чжан Цюань. Доктор наук, научный сотрудник Центра исследований ГНСС, Уханьский университет, Объединенный центр инноваций в области геопространственных технологий |
Для цитирования:
Ню С., У Ц., Чжан Ц. Исследование модели погрешностей интегрированной инерциально-спутниковой навигационной системы на основе анализа ее соответствия реальным данным // Гироскопия и навигация. 2018. Т. 26. №3. С. 3-22. DOI 10.17285/0869-7035.2018.26.3.003-022Английская версия статьи в журнале Gyroscopy and Navigation
Niu, X., Wu, J. & Zhang, Q. Research on Measurement Error Model of GNSS/INS Integration Based on Consistency Analysis. Gyroscopy Navig. 9, 243–254 (2018). https://doi.org/10.1134/S2075108718040053
