仪器仪表学报

作者：张且且，郭静茹，赖际舟

单位：张且且,南京航空航天大学自动化学院南京211106,zhangqieqie@nuaa.edu.cn,郭静茹,南京航空航天大学自动化学院南京211106,jingruguo_el@nuaa.edu.cn,赖际舟,南京航空航天大学自动化学院南京211106,

关键词：车载GNSS/INS组合导航;安装角估计;在线自动标定;运动状态检测;滤波估计

基金：国家自然科学青年基金项目（62203216）、江苏省自然科学青年基金项目（BK20220886）、国家自然科学基金民航联合基金重点项目（U2233215）、南京航空航天大学研究生科研与实践创新计划项目（xcxjh20240305）资助

车载惯导系统安装角的精确标定是确保GNSS/INS组合导航系统精度与鲁棒性的前提。针对车载惯导系统安装角未知情况下的标定问题，提出了一种车载GNSS/INS组合导航任意安装角在线自动标定方法。该方法通过对车辆静止、运动及快速直行状态的检测，自适应执行静态与动态对准，并分三阶段完成安装角标定。在车辆处于静止状态时执行静态粗对准：计算水平安装角，并通过静态滤波估计加速度计和陀螺仪零偏；在完成水平粗对准后，当检测到车辆处于运动状态时，执行动态对准：计算航向角，并通过动态滤波估计并分离航向安装角；最后，在车辆处于快速直行状态时，根据速度坐标系与载体坐标系之间的关系，完成安装角的精确在线标定。为验证方法的有效性与普适性，设计了基于战术级IMU与MEMS级IMU的两组车载实验，并与传统工程对照方法进行了安装角估计精度对比。实验结果显示，该方法在不同精度条件下均能快速收敛，安装角平均估计误差分别为0.389°和0.287°，安装角估计精度明显优于对照方法。此外，该方法适用于车载手机等任意安装角设备，可在IMU位置发生变化时重新标定，从而增强系统环境适应性与鲁棒性，为智能驾驶车辆的高精度自主定位提供关键技术支撑。

来源：2025年第9期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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