基于侧向零速的陆用MEMS组合导航系统导航误差修正方法与流程

基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法
技术领域
1.本发明涉及陆用惯性基组合导航技术领域，尤其涉及一种基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法。


背景技术：

2.惯性导航系统具有很好的隐蔽性和抗干扰性，不依赖于外部信息，也不向外辐射能量，能够在多种环境下完成自主导航定位的功能。微机电惯导系统(mems)具有小型化、低功耗、低成本、高可靠的特点，是陆用导航系统重要发展方向。
3.应用陆用导航领域时，惯性导航能够基本实现自主导航能力，但其定位误差随时间发散。传统的组合导航手段有卫星导航、里程计等。在高原、山地、丛林、城市道路等场景下，卫星信号受遮挡、干扰严重，定位效果不足以支撑装备导航精度需求。同时，惯性/里程计组合导航后的定位误差依然存在随距离发散的问题，在山地等崎岖道路里程计打滑也会带来测量误差。
4.陆用组合导航系统技术除与里程计、卫星组合外，常用的自主导航方式还有侧向零速修正技术。该技术主要利用车辆行驶过程中，速度主要沿前进方向，侧向速度几乎为0，以此来建立卡尔曼滤波模型对导航信息进行修正和约束。但由于在建立卡尔曼滤波模型时，量测误差很难估计，且进行坐标系转换时依赖姿态精度，当卫星长时间无效时，姿态精度发散，导致坐标转换矩阵精度下降，进而导致量测误差变大，卡尔曼滤波模型无法长时间保持有效性，因此需要提出一种导航系统精度提升方法，在侧向零速修正基础上进一步提高陆用自主导航精度及可靠性。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
6.本发明提供了一种基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，该基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法包括：采集车载组合导航数据，根据车载组合导航数据进行侧向零速匹配组合导航，获取侧向零速匹配组合导航数据；根据车载组合导航数据和侧向零速匹配组合导航数据获取侧向零速匹配组合导航误差；对惯导测量的角速度和加速度进行预处理获取陀螺角速率增量和加表加速度增量；根据陀螺角速率增量和加表加速度增量设置模型训练输入；根据侧向零速匹配组合导航误差设置模型训练输出；根据模型训练输入和模型训练输出采用深度学习lstm模型进行模型训练，获取基于侧向零速的误差训练模型；采用基于侧向零速的误差训练模型，根据组合导航实时解算的陀螺角速率增量和加表加速度增量获取实时预测的基于侧向零速的导航误差；根据实时预测的基于侧向零速的导航误差完成导航修正。
7.进一步地，侧向零速匹配组合导航包括：
8.(1)设置系统状态量为
9.其
中，δvn、δvu、δve分别为北向速度误差、天向速度误差、东向速度误差；δl、δh、δλ分别为纬度误差、高度误差、经度误差；分别为北向失准角、天向失准角、东向失准角；ε
bx
、ε
by
、ε
bz
分别为x轴陀螺漂移、y轴陀螺漂移、z轴陀螺漂移；分别为x轴加速度零偏、y轴加速度零偏、z轴加速度零偏；
10.(2)设置量测方程为z(k)＝h(k)x(k)+v(k)，
11.其中，z(k)为量测量，v(k)为量测误差；v
by
、v
bz
分别为载体坐标系下速度在y轴和z轴的分量；c
ij
为姿态转移矩阵的第i行，第j列元素，i＝2或3，j＝1、2或3；
12.(3)根据系统状态量和量测方程进行卡尔曼滤波估计修正，获取侧向零速匹配组合导航数据。
13.进一步地，根据进一步地，根据进一步地，根据进一步地，根据获取侧向零速匹配组合导航误差，其中，δl、δλ、δh、δγ、δθ、δψ分别为侧向零速匹配组合导航速度误差、纬度误差、经度误差、高度误差、滚转角误差、俯仰角误差、航向角误差；l、λ、h、γ、θ、ψ分别为侧向零速匹配组合导航速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；l
ref
、λ
ref
、h
ref
、γ
ref
、θ
ref
、ψ
ref
分别为车载组合导航速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；δt为间隔周期；n＝0，1，2，
…
。
14.进一步地，根据预处理获取陀螺角速率增量，其中，为δt时间段内的陀螺角速率增量，δt为间隔周期，为陀螺测量角速度，t为imu采样周期。
15.进一步地，根据预处理获取加表加速度增量，其中，为δt时间段内的加表加速度增量，δt为间隔周期，为加表测量比力，t为imu采样周期。
16.进一步地，设置模型训练输入为其中，分别表示陀螺角速率增量在x轴、y轴、z轴方向的分量；分别表示加表加速度增量在x轴、y轴、z轴方向的分量。
17.进一步地，设置模型训练输出为y
out
＝(δvn，δvu，δve，δl，δλ，δh，δγ，δθ，
δψ)，其中，δvn、δvu、δve分别为侧向零速匹配组合导航速度误差在北向、天向、东向的分量；δl、δλ、δh、δγ、δθ、δψ分别为侧向零速匹配组合导航纬度误差、经度误差、高度误差、滚转角误差、俯仰角误差、航向角误差。
18.进一步地，基于侧向零速的误差训练模型的损失函数为进一步地，基于侧向零速的误差训练模型的损失函数为其中，y
out
为模型训练输出，y
pred
为模型训练过程中的预测值，a为供训练的所有数据条次数量。
19.进一步地，根据进行组合导航修正，其中，vn
′
、vu
′
、ve
′
、l
′
、λ
′
、h
′
、γ
′
、θ
′
、ψ
′
分别为经实时预测的基于侧向零速的导航误差修正后的北向速度、天向速度、东向速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；vn、vu、ve、l、λ、h、γ、θ、ψ分别为侧向零速匹配组合导航北向速度、天向速度、东向速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；δvn
′
、δvu
′
、δve
′
、δl
′
、δλ
′
、δh
′
、δγ
′
、δθ
′
、δψ
′
分别为实时预测的基于侧向零速的北向速度误差、天向速度误差、东向速度误差、纬度误差、经度误差、高度误差、滚转角误差、俯仰角误差、航向角误差。
20.应用本发明的技术方案，提供了一种基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，该基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法根据车载组合导航数据进行侧向零速匹配组合导航，获取获取侧向零速匹配组合导航误差，以此作为模型训练输出，惯导测量的角速度和加速度信息作为模型训练的输入，采用深度学习lstm模型(long short-term memory，长短时记忆网络模型)进行模型训练，获取基于侧向零速的误差训练模型，应用基于侧向零速的误差训练模型，输入惯导实时测量的角速度和加速度信息，实时预测得到基于侧向零速的导航误差，并进行导航修正。本发明的导航误差修正方法在组合导航系统在卫星、里程计等失效时，能够获取更高精度的导航信息。与现有技术相比，本发明能够解决现有技术中陆用自主导航精度及可靠性不足的技术问题。
附图说明
21.所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1示出了根据本发明的具体实施例提供的基于侧向零速的陆用mems组合导航系
统导航误差修正方法的流程示意图。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
25.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
26.如图1所示，根据本发明的具体实施例提供了一种基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，该基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法包括：
27.采集车载组合导航数据，根据车载组合导航数据进行侧向零速匹配组合导航，获取侧向零速匹配组合导航数据；
28.根据车载组合导航数据和侧向零速匹配组合导航数据获取侧向零速匹配组合导航误差；
29.对惯导测量的角速度和加速度进行预处理获取陀螺角速率增量和加表加速度增量；
30.根据陀螺角速率增量和加表加速度增量设置模型训练输入；根据侧向零速匹配组合导航误差设置模型训练输出；
31.根据模型训练输入和模型训练输出采用深度学习lstm模型进行模型训练，获取基于侧向零速的误差训练模型；
32.采用基于侧向零速的误差训练模型，根据组合导航实时解算的陀螺角速率增量和加表加速度增量获取实时预测的基于侧向零速的导航误差；根据实时预测的基于侧向零速的导航误差完成导航修正。
33.应用此种配置方式，提供了一种基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，该基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法根据车载组合导航
数据进行侧向零速匹配组合导航，获取获取侧向零速匹配组合导航误差，以此作为模型训练输出，惯导测量的角速度和加速度信息作为模型训练的输入，采用深度学习lstm模型进行模型训练，获取基于侧向零速的误差训练模型，应用基于侧向零速的误差训练模型，输入惯导实时测量的角速度和加速度信息，实时预测得到基于侧向零速的导航误差，并进行导航修正。本发明的导航误差修正方法在组合导航系统在卫星、里程计等失效时，能够获取更高精度的导航信息。与现有技术相比，本发明能够解决现有技术中陆用自主导航精度及可靠性不足的技术问题。
34.进一步地，在本发明中，为了实现基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正，首先采集车载组合导航数据，根据车载组合导航数据进行侧向零速匹配组合导航，获取侧向零速匹配组合导航数据。
35.作为本发明的一个具体实施例，设置训练间隔周期为δt，在间隔周期内进行侧向零速匹配组合导航。具体地，侧向零速匹配组合导航包括：
36.(1)设置系统状态量为其中，δvn、δvu、δve分别为北向速度误差、天向速度误差、东向速度误差；δl、δh、δλ分别为纬度误差、高度误差、经度误差；分别为北向失准角、天向失准角、东向失准角；ε
bx
、ε
by
、ε
bz
分别为x轴陀螺漂移、y轴陀螺漂移、z轴陀螺漂移；分别为x轴加速度零偏、y轴加速度零偏、z轴加速度零偏。
37.(2)设置量测方程为z(k)＝h(k)x(k)+v(k)，(2)设置量测方程为z(k)＝h(k)x(k)+v(k)，其中，z(k)为量测量，v(k)为量测误差；v
by
、v
bz
分别为载体坐标系下速度在y轴和z轴的分量；c
ij
为姿态转移矩阵的第i行，第j列元素，i＝2或3，j＝1、2或3。
38.(3)根据系统状态量和量测方程进行卡尔曼滤波估计修正，获取侧向零速匹配组合导航数据。
39.进一步地，在本发明中，在获取侧向零速匹配组合导航数据后，根据车载组合导航数据和侧向零速匹配组合导航数据获取侧向零速匹配组合导航误差。本发明采集的车载组合导航数据均为正常数据，以高精度组合导航结果作为导航基准信息。
40.作为本发明的一个具体实施例，根据作为本发明的一个具体实施例，根据作为本发明的一个具体实施例，根据作为本发明的一个具体实施例，根据获取侧向零速匹配组合导航误差，其中，δl、δλ、δh、αγ、δθ、αψ分别为侧向零速匹配组合导航速度误差、纬度误差、经度误差、高度误差、滚转角误差、俯仰角误差、航向角误差；l、λ、h、γ、θ、ψ分
别为侧向零速匹配组合导航速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；l
ref
、λ
ref
、h
ref
、γ
ref
、θ
ref
、ψ
ref
分别为车载组合导航速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；δt为间隔周期；n＝0，1，2，
…
。当t＝n
×
δt时，即每到训练间隔周期δt，需进行侧向零速匹配组合导航数据初始化，此时l＝l
ref
，λ＝λ
ref
，h＝h
ref
，γ＝γ
ref
，θ＝θ
ref
，ψ＝ψ
ref
。
41.进一步地，在本发明中，在获取侧向零速匹配组合导航误差后，对惯导测量的角速度和加速度进行预处理获取陀螺角速率增量和加表加速度增量。
42.作为本发明的一个具体实施例，可根据预处理获取陀螺角速率增量，其中，为δt时间段内的陀螺角速率增量，δt为间隔周期，为陀螺测量角速度，t为imu采样周期。
43.可根据预处理获取加表加速度增量，其中，为δt时间段内的加表加速度增量，δt为间隔周期，为加表测量比力，t为imu采样周期。
44.进一步地，在本发明中，在获取陀螺角速率增量和加表加速度增量后，根据陀螺角速率增量和加表加速度增量设置模型训练输入；根据侧向零速匹配组合导航误差设置模型训练输出。
45.作为本发明的一个具体实施例，设置模型训练输入为其中，分别表示陀螺角速率增量在x轴、y轴、z轴方向的分量；分别表示加表加速度增量在x轴、y轴、z轴方向的分量。
46.设置模型训练输出为y
out
＝(δvn，δvu，δve，δl，δλ，δh，δγ，δθ，δψ)，其中，δvn、δvu、δve分别为侧向零速匹配组合导航速度误差在北向、天向、东向的分量。
47.进一步地，在本发明中，在设置模型训练输入和输出后，根据模型训练输入和输出采用深度学习lstm模型进行模型训练，获取基于侧向零速的误差训练模型。
48.作为本发明的一个具体实施例，设置基于侧向零速的误差训练模型的回看值为l，损失函数为其中，y
pred
为模型训练过程中的预测值，a为供训练的所有数据条次数量。
49.该实施例采用的是平方损失函数，此外，设置模型训练的训练次数为epoch，在满足训练次数后，可得到基于侧向零速的误差训练模型为f(p1，p2，p3
…
ps)，其中p1，p2，p3
…
ps为训练得到的各项参数，s为整数。
50.进一步地，在本发明中，在获取基于侧向零速的误差训练模型后，采用基于侧向零速的误差训练模型，根据组合导航实时解算的陀螺角速率增量和加表加速度增量获取实时预测的基于侧向零速的导航误差；根据实时预测的基于侧向零速的导航误差完成导航修正。
51.本发明中，将基于侧向零速的误差训练模型f(p1，p2，p3
…
ps)导入组合应用软件
进行应用。当组合导航系统在卫星或里程计等失效时，采用侧向零速组合修正，当侧向零速组合修正时间大于等于l
×
δt时，应用基于侧向零速的误差训练模型，输入由惯导测量的角速率和加速度信息实时解算的陀螺角速率增量和加表加速度增量，经模型实时预测输出基于侧向零速的导航误差。
52.进一步，根据实时预测的基于侧向零速的导航误差进行组合导航修正，具体地，根据进行组合导航修正，其中，vn
′
、vu
′
、ve
′
、l
′
、λ
′
、h
′
、γ
′
、θ
′
、ψ
′
分别为经实时预测的基于侧向零速的导航误差修正后的北向速度、天向速度、东向速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；vn、vu、ve、l、λ、h、γ、θ、ψ分别为侧向零速匹配组合导航北向速度、天向速度、东向速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；δvn
′
、δvu
′
、δve
′
、δl
′
、δλ
′
、δh
′
、δγ
′
、δθ
′
、δψ
′
分别为实时预测的基于侧向零速的北向速度误差、天向速度误差、东向速度误差、纬度误差、经度误差、高度误差、滚转角误差、俯仰角误差、航向角误差。
53.本发明的基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法可应用于陆用惯性基组合导航领域。本发明的方法首先采集车载组合导航数据，设定训练间隔周期δt，进行侧向零速匹配组合导航，计算间隔周期内侧向零速匹配后的导航误差，以此作为模型训练输出值，惯导测量的角速度和加速度信息作为模型训练的输入值。设定训练模型回看值为l，进行深度学习模型训练，得到基于侧向零速的误差训练模型。最后将该模型导入组合导航系统，当组合导航系统在卫星、里程计等失效时，采用侧向零速组合修正，当侧向零速组合修正时间大于等于l
×
δt时，应用基于侧向零速的误差训练模型，输入惯导测量的角速度和加速度信息，实时预测得到基于侧向零速的导航误差，进而实时闭环修正，得到更高精度的导航信息。
54.为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1对本发明的基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法进行详细说明。
55.如图1所示，根据本发明的具体实施例提供了一种基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，包括以下步骤。
56.步骤一，采集车载组合导航数据，根据车载组合导航数据进行侧向零速匹配组合导航：设置系统状态量为设置量测方程为z(k)＝h(k)x(k)+v(k)，根据系统状态量和量测方程进行卡尔曼滤波估计修正，获取侧向零速匹配组合导航数据。
57.步骤二，根据步骤二，根据步骤二，根据步骤二，根据获取侧向零速匹配组合导航误差。
58.步骤三，根据预处理获取陀螺角速率增量；根据预处理获取加表加速度增量。
59.步骤四，设置模型训练输入为设置模型训练输出为y
out
＝(δvn，δvu，δve，δl，δλ，δh，δλ，δθ，δψ)。
60.步骤五，根据模型训练输入和输出采用深度学习lstm模型进行模型训练，误差训练模型的回看值为l，损失函数为
61.步骤六，将基于侧向零速的误差训练模型f(p1，p2，p3
…
ps)导入组合应用软件进行应用。当组合导航系统在卫星或里程计等失效时，采用侧向零速组合修正，当侧向零速组合修正时间大于等于l
×
δt时，应用基于侧向零速的误差训练模型，输入由惯导测量的角速率和加速度信息实时解算的陀螺角速率增量和加表加速度增量，经模型实时预测输出基于侧向零速的导航误差。
62.步骤七，根据进行组合导航修正。
63.综上，本发明提供了一种基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，该基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法根据车载组合导航数据进行侧向零速匹配组合导航，获取获取侧向零速匹配组合导航误差，以此作为模型训练输出，惯导测量的角速度和加速度信息作为模型训练的输入，采用深度学习lstm模型进行模型训练，获取基于侧向零速的误差训练模型，应用基于侧向零速的误差训练模型，输入惯导实时测量的角速度和加速度信息，实时预测得到基于侧向零速的导航误差，并进行导航修正。本发明的导航误差修正方法在组合导航系统在卫星、里程计等失效时，能够获取更高精度的导航信息。
64.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人
员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，其特征在于，所述基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法包括：采集车载组合导航数据，根据所述车载组合导航数据进行侧向零速匹配组合导航，获取侧向零速匹配组合导航数据；根据所述车载组合导航数据和所述侧向零速匹配组合导航数据获取侧向零速匹配组合导航误差；对惯导测量的角速度和加速度进行预处理获取陀螺角速率增量和加表加速度增量；根据所述陀螺角速率增量和所述加表加速度增量设置模型训练输入；根据所述侧向零速匹配组合导航误差设置模型训练输出；根据所述模型训练输入和模型训练输出采用深度学习lstm模型进行模型训练，获取基于侧向零速的误差训练模型；采用所述基于侧向零速的误差训练模型，根据组合导航实时解算的陀螺角速率增量和加表加速度增量获取实时预测的基于侧向零速的导航误差；根据所述实时预测的基于侧向零速的导航误差完成导航修正。2.根据权利要求1所述的基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，其特征在于，侧向零速匹配组合导航包括：(1)设置系统状态量为其中，δv
n
、δv
u
、δv
e
分别为北向速度误差、天向速度误差、东向速度误差；δl、δh、δλ分别为纬度误差、高度误差、经度误差；分别为北向失准角、天向失准角、东向失准角；ε
bx
、ε
by
、ε
bz
分别为x轴陀螺漂移、y轴陀螺漂移、z轴陀螺漂移；分别为x轴加速度零偏、y轴加速度零偏、z轴加速度零偏；(2)设置量测方程为z(k)＝h(k)x(k)+v(k)，(2)设置量测方程为z(k)＝h(k)x(k)+v(k)，其中，z(k)为量测量，v(k)为量测误差；v
by
、v
bz
分别为载体坐标系下速度在y轴和z轴的分量；c
ij
为姿态转移矩阵的第i行，第j列元素，i＝2或3，j＝1、2或3；(3)根据系统状态量和量测方程进行卡尔曼滤波估计修正，获取侧向零速匹配组合导航数据。3.根据权利要求1所述的基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，其特征在于，根据其特征在于，根据其特征在于，根据其特征在于，根据获取侧向零速匹
配组合导航误差，其中，δl、δλ、δh、δγ、δθ、δψ分别为侧向零速匹配组合导航速度误差、纬度误差、经度误差、高度误差、滚转角误差、俯仰角误差、航向角误差；l、λ、h、γ、θ、ψ分别为侧向零速匹配组合导航速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；l
ref
、λ
ref
、h
ref
、γ
ref
、θ
ref
、ψ
ref
分别为车载组合导航速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；δt为间隔周期；n＝0，1，2，
…
。4.根据权利要求1所述的基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，其特征在于，根据预处理获取陀螺角速率增量，其中，为δt时间段内的陀螺角速率增量，δt为间隔周期，为陀螺测量角速度，t为imu采样周期。5.根据权利要求1所述的基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，其特征在于，根据预处理获取加表加速度增量，其中，为δt时间段内的加表加速度增量，δt为间隔周期，为加表测量比力，t为imu采样周期。6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，其特征在于，设置模型训练输入为其中，分别表示陀螺角速率增量在x轴、y轴、z轴方向的分量；分别表示加表加速度增量在x轴、y轴、z轴方向的分量。7.根据权利要求1所述的基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，其特征在于，设置模型训练输出为y
out
＝(δvn，δvu，δve，δl，δλ，δh，δγ，δθ，δψ)，其中，δvn、δvu、δve分别为侧向零速匹配组合导航速度误差在北向、天向、东向的分量；δl、δλ、δh、δγ、δθ、δψ分别为侧向零速匹配组合导航纬度误差、经度误差、高度误差、滚转角误差、俯仰角误差、航向角误差。8.根据权利要求1所述的基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，其特征在于，基于侧向零速的误差训练模型的损失函数为其特征在于，基于侧向零速的误差训练模型的损失函数为其中，y
out
为模型训练输出，y
pred
为模型训练过程中的预测值，a为供训练的所有数据条次数量。9.根据权利要求1至8中任一项所述的基于侧向零速的陆用mems组合导航系统导航误差修正方法，其特征在于，根据进行组合导航修正，其中，vn
′
、vu
′
、
ve
′
、l
′
、λ
′
、h
′
、γ
′
、θ
′
、ψ
′
分别为经实时预测的基于侧向零速的导航误差修正后的北向速度、天向速度、东向速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；vn、vu、ve、l、λ、h、γ、θ、ψ分别为侧向零速匹配组合导航北向速度、天向速度、东向速度、纬度、经度、高度、滚转角、俯仰角、航向角；δvn
′
、δvu
′
、δve
′
、δl
′
、δλ
′
、δh
′
、δγ
′
、δθ
′
、δψ
′
分别为实时预测的基于侧向零速的北向速度误差、天向速度误差、东向速度误差、纬度误差、经度误差、高度误差、滚转角误差、俯仰角误差、航向角误差。

技术总结
本发明提供了一种基于侧向零速的陆用MEMS组合导航系统导航误差修正方法，包括：采集车载组合导航数据，进行侧向零速匹配组合导航，获取侧向零速匹配组合导航数据；获取侧向零速匹配组合导航误差；获取陀螺角速率增量和加表加速度增量；根据陀螺角速率增量和加表加速度增量设置模型训练输入；根据侧向零速匹配组合导航误差设置模型训练输出；根据模型训练输入和模型训练输出采用深度学习LSTM模型进行模型训练，获取基于侧向零速的误差训练模型；采用基于侧向零速的误差训练模型获取实时预测的基于侧向零速的导航误差；根据实时预测的基于侧向零速的导航误差完成导航修正。本发明能够解决现有技术中陆用自主导航精度及可靠性不足的技术问题。靠性不足的技术问题。靠性不足的技术问题。


技术研发人员：邹思远 邓继权 郭玉胜 周鼎 庄广琛
受保护的技术使用者：北京自动化控制设备研究所
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/7/12