基于双天线TDCP的GNSS/IMU组合导航航向角增强算法

作者：吉莉; 孙蕊^*; 王媛媛; 戴晔莹

来源：北京航空航天大学学报, 2023, 1-12.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2023.0440

• GNSS/IMU组合导航
• 多天线
• TDCP
• 抗差卡尔曼滤波
• 姿态精度

在全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System， GNSS)和惯性测量单元件(Inertial Measurement Unit， IMU)组合导航系统中，姿态估计尤其是航向角的准确估计对于车辆行驶状态的实时监控尤为重要。但由于IMU在高度通道上是发散的，若不加以准确约束其误差会逐渐累积，因此在航向角变化频繁的车载应用中其航向角的估计精度不足。为了解决传统GNSS与IMU松组合方式导航姿态估计精度较差的问题，本文提出了一种基于双天线历元间载波相位差分(Time-differenced Carrier Phase， TDCP)的GNSS/IMU组合导航航向角增强算法。该方法通过双天线TDCP求解车辆航向角来增加组合导航滤波融合观测值输入维度，并利用Hatch滤波和抗差自适应滤波分别实现观测域伪距精度提升和GNSS/IMU组合导航定位、定姿性能的提升。实验结果表明，所提算法相对于传统GNSS/IMU组合导航方法在三维方向上的定位、测速精度分别提高了22.12%、41.27%，车辆航向角精度提高了46.29%。

• 单位
  南京航空航天大学