技術特征:1.一種彈載慣性/衛(wèi)星緊組合導航方法,其特征在于,包括以下步驟:步驟1,SINS初始對準,初始化速度、位置;步驟2,導航計算機分別接收GNSS數據和SINS數據;步驟3,導航計算機進行SINS導航解算,得到載體的速度、位置、姿態(tài)信息;導航計算機判斷GNSS是否發(fā)送完所有通道信息,若發(fā)送完則計算與各通道對應的衛(wèi)星高度角、方位角信息;步驟4,判斷可見衛(wèi)星個數,若可見衛(wèi)星大于4顆,則通過分布式最佳精度因子選星法選出4顆可見衛(wèi)星作為導航星;若可見衛(wèi)星少于4顆,則將所有可見衛(wèi)星選為導航星;步驟5,對導航衛(wèi)星的偽距測量誤差進行補償;根據導航衛(wèi)星的速度、位置信息,以及SINS的速度、位置信息,確定載體相對每顆導航衛(wèi)星的偽距、偽距率信息;步驟6,對組合導航的系統(tǒng)狀態(tài)進行判別,并根據GNSS、IMU的工作狀態(tài)選擇匹配的導航策略,構建系統(tǒng)狀態(tài)方程,并根據可見衛(wèi)星的個數構建系統(tǒng)量測方程;步驟7,根據系統(tǒng)狀態(tài)方程和系統(tǒng)量測方程,采用卡爾曼濾波信息融合法進行濾波,并根據濾波結果,對由通訊延時引起的滯后誤差,通過基于狀態(tài)轉移的誤差補償方法對系統(tǒng)進行校正得到最終的導航結果,具體如下:(7.1)設GNSS接收機秒脈沖時刻為tk,GNSS數據傳輸完畢時刻為tk+td,td為GNSS通訊延時;(7.2)利用秒脈沖時刻SINS和GNSS輸出進行組合卡爾曼濾波,求取tk時刻導航狀態(tài)誤差量的最優(yōu)估計(7.3)采用GNSS傳輸完畢時刻的SINS解算輸出求取連續(xù)系統(tǒng)下的狀態(tài)轉移矩陣F(tk+td),采用直接法求取tk至tk+td時刻的系統(tǒng)狀態(tài)誤差轉移矩陣其中,I為單位陣;(7.4)利用系統(tǒng)狀態(tài)誤差轉移矩陣的性質,將tk時刻導航狀態(tài)誤差量的最優(yōu)估計遞推至當前時刻,并進行反饋修正,得tk+td時刻導航狀態(tài)誤差量的最優(yōu)估計2.根據權利要求1所述的彈載慣性/衛(wèi)星緊組合導航方法,其特征在于,步驟2中所述導航計算機分別接收GNSS數據和SINS數據,具體如下:(2.1)導航計算機接收GNSS數據在緊組合導航系統(tǒng)中,GNSS接收機輸出多個衛(wèi)星的信息,每顆衛(wèi)星信息通過一個通道輸出,每個通道的信息包含:通道號,衛(wèi)星編號,衛(wèi)星工作狀態(tài),世界標準時間,接收機地心地固直角坐標系下的X、Y、Z軸位置和速度,偽距、偽距率量測值,衛(wèi)星在地心地固直角坐標系下的X、Y、Z軸位置和速度;導航計算機依次接收、存儲每個衛(wèi)星對應的通道信息;(2.2)導航計算機接收SINS數據IMU輸出載體加速度、角速度信息,導航計算機接收IMU輸出信息,進行導航解算。3.根據權利要求1所述的彈載慣性/衛(wèi)星緊組合導航方法,其特征在于,步驟3中所述導航計算機進行SINS導航解算,得到載體的速度、位置、姿態(tài)信息;導航計算機判斷GNSS是否發(fā)送完所有通道信息,若發(fā)送完則計算與各通道對應的衛(wèi)星高度角、方位角信息,具體如下:(3.1)采用傳統(tǒng)四元數法進行捷聯慣導系統(tǒng)姿態(tài)更新解算,其中四元數微分方程表達式為:其中,Ω為載體坐標系相對導航系下的角速率構成的反對稱矩陣,Q為四元數;通過龍格-庫塔求解四元數微分方程,然后由四元數求得姿態(tài)矩陣,由姿態(tài)矩陣求解載體的三個姿態(tài)角;(3.2)進行捷聯慣導系統(tǒng)速度解算,速度微分方程如下:其中,Vn、分別為導航系下載體的速度矢量、速度矢量變化率,為載體坐標系到導航坐標系的姿態(tài)轉換矩陣,fb為加速度計在載體坐標系下的輸出值,為地球自轉角速率在導航系下的投影,為導航系相對地球系的旋轉角速率,gn為當地重力加速度矢量;(3.3)進行捷聯慣導系統(tǒng)位置解算,載體的位置微分方程如下:分別為導航系下載體的緯度、經度和高度的變化率,VE,VN,VU分別為導航系下載體的東向、北向和天向速度,RM為橢球子午圈上各點的曲率半徑,RN為卯酉圈上各點的曲率半徑,L,λ,h分別為導航系下載體的緯度、經度和高度;(3.4)導航計算機通過通道標志,判斷GNSS是否發(fā)送完所有通道信息:若沒有接收完,則繼續(xù)接收;若接收完則計算與各通道對應的衛(wèi)星高度角、方位角信息;計算方法如下:其中,[ΔeΔnΔu]T為導航坐標系中載體到衛(wèi)星的觀測向量,[ΔxΔyΔz]T為地心地固直角坐標系中載體到該衛(wèi)星的觀測向量,其中,[XYZ]T為衛(wèi)星在地心地固直角坐標系中的位置,[xyz]T為載體在地心地固直角坐標系中位置,則衛(wèi)星的高度角θ、方位角α分別如下:α=arctan(Δe/Δn)其中,0≤θ≤π/2、0≤α≤2π。4.根據權利要求1所述的彈載慣性/衛(wèi)星緊組合導航方法,其特征在于,步驟4中所述若可見衛(wèi)星大于4顆,則通過分布式最佳精度因子選星法選出4顆可見衛(wèi)星作為導航星,具體如下:將選星算法拆分到多個慣導解算周期內完成,拆分方式為:首先構建一個包含所有4顆可見衛(wèi)星組合情況的表格,在GNSS數據接收完的下一個慣導解算周期開始選星,每個慣導解算周期內通過查表選擇不同的4顆可見衛(wèi)星組合情況進行幾何精度因子GDOP計算,直到表格中所有組合情況的幾何精度因子GDOP計算完,選擇幾何精度因子GDOP最小的一組4顆可見衛(wèi)星作為導航星;其中幾何精度因子GDOP的求取方法如下:式中,θ(σ)、α(σ)分別為一組可見衛(wèi)星中第σ顆衛(wèi)星的高度角、方位角,σ=1,2,3,4。5.根據權利要求1所述的彈載慣性/衛(wèi)星緊組合導航方法,其特征在于,步驟5中所述對導航衛(wèi)星的偽距測量誤差進行補償,然后根據導航衛(wèi)星的速度、位置信息,以及SINS的速度、位置信息,確定載體相對每顆導航衛(wèi)星的偽距、偽距率信息,具體為:(5.1)對導航衛(wèi)星的偽距測量誤差進行補償,補償地球自轉誤差、對流層誤差;地球自轉誤差:其中,Px,Py分別為衛(wèi)星在地心地固直角坐標系下x軸、y軸位置,px,py分別為載體在地心地固直角坐標系下x軸、y軸位置,we為地球自轉角速率,light_speed為光速;對流層誤差:其中,θ為衛(wèi)星的高度角,light_speed為光速;通過校正,得到導航衛(wèi)星偽距ρGj、偽距率信息,偽距ρGj為:ρGj=rj-δtu-vρjδtu=δt1+δt2其中,δtu為偽距測量誤差,vρj為偽距測量白噪聲,rj為載體到第j顆衛(wèi)星Sj的真實無差距離;導航衛(wèi)星的偽距率公式如下:其中,δtru為鐘漂引起的距離率誤差,為偽距率測量白噪聲,為載體到第j顆衛(wèi)星Sj的真實無差距離變化率;(5.2)根據導航衛(wèi)星的速度、位置信息,以及SINS的速度、位置信息,確定載體相對每顆導航衛(wèi)星的偽距、偽距率信息;載體到第j顆衛(wèi)星的偽距ρIj為:ρIj=rj+ej1δx+ej2δy+ej3δz其中,δx、δy、δz分別為載體在地球坐標系中的位置誤差在x軸、y軸、z軸分量,ej1、ej2、ej3分別為載體和第j顆衛(wèi)星的x軸、y軸、z軸方向余弦;載體到第j顆衛(wèi)星的偽距率為:其中分別為載體在地球坐標系中的速度誤差在x軸、y軸、z軸分量。6.根據權利要求1所述的彈載慣性/衛(wèi)星緊組合導航方法,其特征在于,步驟6中所述對組合導航的系統(tǒng)狀態(tài)進行判別,并根據GNSS、IMU的工作狀態(tài)選擇匹配的導航策略,構建系統(tǒng)狀態(tài)方程,并根據可見衛(wèi)星的個數構建系統(tǒng)量測方程,具體如下:(6.1)對組合導航的系統(tǒng)狀態(tài)進行判別(a)根據IMU的陀螺儀采樣值和加速度計采樣值判斷IMU的工作狀態(tài),設A(axis)max為加速度閾值、ω(axis)max為角速度閾值,判斷加速度計采樣值Aaxis和陀螺采樣值ωaxis是否滿足以下條件:|Aaxis|<A(axis)max|ωaxis|<ω(axis)max當滿足上式時,則IMU工作狀態(tài)正常,否則IMU的工作狀態(tài)異常;(b)根據GNSS輸出值判斷GNSS的工作狀態(tài),先后進行外層判斷和內層判斷:①外層判斷為收星條件判別,設dop為精度因子門限,判斷收星數Nsats和幾何精度因子GDOP是否滿足以下條件:或1≤Nsats<4當上式滿足其中一個時,繼續(xù)內層判別,否則認為GNSS的工作狀態(tài)異常;②內層判斷對GNSS量測粗大誤差進行判別,設δρ、分別為偽距差閾值、偽距率差閾值,ρGj、分別為第j顆衛(wèi)星當前時刻量測偽距、偽距率值,ρIj、分別為載體相對第j顆衛(wèi)星的偽距、偽距率值,則判斷下式是否成立:|ρGj-ρIj|<δρ上式成立時,則認為GNSS的工作狀態(tài)正常,否則GNSS的工作狀態(tài)異常;(6.2)根據GNSS、IMU的工作狀態(tài)選擇匹配的導航策略,具體方法如下:(a)當IMU、GNSS的工作狀態(tài)均正常時,采用緊組合導航:將IMU和GNSS進行位置速度誤差組合得到誤差方程,經卡爾曼濾波估計出載體的位置、速度和姿態(tài)誤差,對IMU的位置、速度、橫滾角和俯仰角進行反饋校正;(b)當IMU工作狀態(tài)異常、GNSS工作狀態(tài)正常時,放棄當前時刻IMU中陀螺儀和加速度計的量測值,用前一時刻的量測值替代:ω(k)axis=ω(k-1)axisA(k)axis=A(k-1)axis其中,ω(k)axis為k時刻的角速度,ω(k-1)axis為k-1時刻的角速度,A(k)axis為k時刻的加速度,A(k-1)axis為k-1時刻的加速度;(c)當IMU工作狀態(tài)正常、GNSS工作狀態(tài)異常時,采用丟星算法處理;從丟星狀態(tài)恢復收星時,利用狀態(tài)誤差轉移矩陣F估計導航誤差并對導航輸出進行修正;(d)當IMU、GNSS工作狀態(tài)均異常時,采用機動目標的軌跡預測方法對載體運動狀態(tài)進行估計;(6.3)導航系統(tǒng)的姿態(tài)、速度、位置、偽距、偽距率誤差方程如下:式中,φE、φN、φU分別為東、北、天方向平臺失準角,δVE、δVN、δVU分別為載體東、北、天方向速度誤差,δL、δλ、δh分別為載體緯度、經度、高度誤差,δtu為與時鐘等效的距離誤差,δtru為與時鐘頻率等效的距離率誤差,RM為橢球子午圈上各點的曲率半徑,RN為卯酉圈上各點的曲率半徑,wie為地球轉動角速率,fE、fN、fU分別是慣導系統(tǒng)的比力在導航系下東、北、天方向上的分量,εE、εN、εU、分別為地理坐標系內陀螺的等效漂移在東、北、天方向的分量,分別為地理坐標系內加速計的等效漂移在東、北、天方向的分量,βtru為反相關時間;(6.4)以導航系統(tǒng)的姿態(tài)誤差、速度誤差、位置誤差及偽距、偽距率誤差為狀態(tài)變量,建立慣性/衛(wèi)星組合導航系統(tǒng)的狀態(tài)方程:其中,X為系統(tǒng)狀態(tài)矢量,表示系統(tǒng)狀態(tài)矢量的導數,F為系統(tǒng)狀態(tài)轉移矩陣,G為系統(tǒng)噪聲驅動矩陣,W為系統(tǒng)噪聲矢量,具體如下:系統(tǒng)狀態(tài)矢量:其中,φE、φN、φU分別為東、北、天方向平臺失準角,δVE、δVN、δVU分別為載體東、北、天方向速度誤差,δL、δλ、δh分別為載體緯度、經度、高度誤差,εx、εy、εz分別為載體系下陀螺隨機常值漂移在x、y、z軸上的分量,▽x、▽y、▽z分別為載體系下加速度計偏置在x、y、z軸上的分量,δtu為與時鐘等效的距離誤差,δtru為與時鐘頻率等效的距離率誤差;狀態(tài)轉移矩陣:其中,Fins由步驟(6.3)中誤差方程構成,為載體坐標系到導航坐標系的姿態(tài)轉換矩陣,βtru為反相關時間;系統(tǒng)噪聲驅動矩陣為G,且:系統(tǒng)噪聲矢量為W,且:其中,wgx、wgy、wgz分別為陀螺儀在x軸、y軸、z軸方向的隨機白噪聲,wax、way、waz分別為加速度計在x軸、y軸、z軸方向的隨機白噪聲,wtu、wtru分別為偽距隨機白噪聲和偽距率隨機白噪聲;(6.5)構建系統(tǒng)狀態(tài)方程,并根據可見衛(wèi)星的個數構建系統(tǒng)量測方程,如下:Z(t)=H(t)X(t)+V(t)其中,Z(t)為系統(tǒng)觀測矢量,H(t)為系統(tǒng)觀測矩陣,V(t)為系統(tǒng)觀測噪聲陣,X為系統(tǒng)狀態(tài)矢量;量測方程的維數及組合濾波器的維數根據可見衛(wèi)星數量變化,變化關系如下:其中,N為可見星數量,觀測向量Z的維數為:2n×1;系統(tǒng)觀測矩陣H為:2n×17;系統(tǒng)觀測噪聲方差R陣為:2n×2n;卡爾曼濾波增益陣為:17×2n;偽距觀測方程如下:式中,為觀測矢量,為觀測矩陣,為觀測噪聲陣,為狀態(tài)矢量,分別為:δρj=ρIj-ρGj=ej1δx+ej2δy+ej3δz+δtu+νρj其中,δρj為衛(wèi)星偽距和載體相對衛(wèi)星偽距之差,j=1…n,為各通道偽距測量白噪聲,ρIj為載體相對每顆導航衛(wèi)星的偽距,νρj為偽距量測白噪聲,δtu為鐘差引起的距離誤差,ρGj為導航衛(wèi)星的偽距,展開如下,j=1…n,i=1,2,3則:其中,ej1、ej2、ej3分別為載體和第j顆衛(wèi)星的x軸、y軸、z軸方向余弦,f為地球橢圓度;偽距率觀測方程如下所示:式中,為觀測矢量,為觀測矩陣,為觀測噪聲陣,為狀態(tài)矢量,分別為:其中,為衛(wèi)星偽距率和載體相對衛(wèi)星偽距率之差,j=1…n,為各通道偽距率測量白噪聲,為載體相對每顆導航衛(wèi)星偽距率,為偽距率量測白噪聲,δtru為鐘漂引起的距離率誤差,為導航衛(wèi)星偽距率,展開如下,j=1…n,i=1,2,3則:其中,ej1、ej2、ej3分別為載體和第j顆衛(wèi)星的x軸、y軸、z軸方向余弦;綜合偽距、偽距率觀測方程,得到慣性/衛(wèi)星組合導航系統(tǒng)觀測方程如下: