PSINS(高精度捷联惯导算法)

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一静态组合导航数据(无平滑效果)

一段静态组合数据(验证惯导并非对卫导具有平滑作用)

MEMS-IMU 100Hzstim300CDGNSS 1Hzmm级定位),时480s

img1

PSINS Toolbox工具箱进行数据加载和结果如下:

glvs

ts = 1/100;

load stim300_cdgnss_static.mat;

imuplot(imu); gpsplot(gnss);

t0 = 1; t1 = 300;

att0 = alignsb(imu(1:10/ts,:),gnss(:,4:6)); att0(3)=0;

ins = insinit([att0;gnss(1,4:6)'], ts);

avperr = avperrset([60;300], 1, 10);

imuerr = imuerrset(100, [100;100;10000], 0.1, [10;10;100]);

Pmin = [avperrset([0.2,1.0],0.01,0.2); gabias(0.01, [10,10]); [0.01;0.01;0.01]; 0.001].^2;

[avp, xkpk, zkrk, sk, ins1, kf] = sinsgps(imu(t0/ts:t1/ts,:), gnss, ins, avperr, imuerr, rep3(0), 0, vperrset(0.01,0.01), Pmin, 0, 'avped');

avpcmpplot(gnss, avp(:,[4:9,end]), 'vp');

 

常规的认识是惯导对卫导的测速和定位具有平滑作用,经SINS/GNSS组合导航之后能输出比卫导采集频率更高的速度和位置信息。但这是有条件的:即惯导的精度必须比较高且卫导的误差噪声相对比较大;反之,如果卫导精度很高(比如采1Hz差分,位置精度达到甚至小于厘米级),而选用MEMS级别精度较低的惯导,那么组合系统在位置上就不一定具有平滑作用,最多是在1s时位置能够GNSS拉回来,但在1s间隔内纯惯导的误差会发散得比卫导的测量误差还大,这种情况下,组合导航就完全起不到平滑的作用,或许只会起在动态下到高频率插值的效果,并且插值的精度低于卫导的测量精度。

如下图是差分卫导静态输出的速度和位置变化(蓝绿红对应纬经高),定位精度非常高了(水平位置跳5mm内)。

img2

如下图stim300与卫导的静态组合导航结果(细实线为卫导,粗点划线为组合),可见组合速度似乎好些,有台阶但没大值;但是组合位置就完全起不到平滑作用,非整秒不断发散cm级再在整秒GNSSmm级。

img3

 

数据下载地址:

链接:https://pan.baidu.com/s/1P2WcBJ5Qya6EN8mtbpaHHg

提取码7sox