本发明属于导航，具体涉及一种基于导航约束的组合导航方法。
背景技术：
1、随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，导航技术已经广泛应用到人们的生产和生活当中，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保障导航过程的准确性和可靠性，就成为了导航系统最重要的任务之一。
2、目前，常用的车载组合导航(ins+gnss)系统中，惯导系统(ins系统)的航向和gnss系统的航向采用瞬时航向进行组合的方式，采用同一时刻ins航向与gnss双天线航向之差作为kalman滤波的观测量进行约束，以此来提高组合的航向。在具体实施时，现有方案基于以上论述构建航向约束的kalman滤波器，对姿态、速度、位置等导航参数进行修正，从而完成组合导航的全过程。
3、但是，现有的组合导航方案，依旧存在如下缺陷：一是在安装双天线时，双天线的航向轴向与惯导航向轴向会存在一个小的固定偏差，而且该偏差将无法准确地进行标定和补偿，因此在使用双天线航向进行约束时，该误差会一直存在，并持续影响组合航向的精度；二是现有方案在导航过程中，惯导数据与gnss数据无法保证完全同步，因此会在约束时引进误差，从而导致组合航向的失准。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种可靠性高且准确性好的基于导航约束的组合导航方法。
2、本发明提供的这种基于导航约束的组合导航方法，包括如下步骤：
3、s1.实时获取组合导航系统的数据信息；
4、s2.根据步骤s1获取的数据信息，记录一组同时刻的惯导有效航向和gnss有效航向，作为基准；
5、s3.实时监测获取的数据信息，当监测到下一组同时刻的惯导有效航向和gnss有效航向时，将当前监测到的惯导有效航向和gnss有效航向与基准作差，得到到惯导的相对航向与gnss的相对航向；
6、s4.将步骤s3得到的惯导的相对航向与gnss的相对航向，作为卡尔曼滤波器的量测输入，计算得到当前时刻的惯导的航向误差；
7、s5.根据步骤s4得到的当前时刻的惯导的航向误差进行惯导航向误差的修正，完成当前时刻的组合导航，并将当前时刻的惯导有效航向和gnss有效航向作为新的基准；
8、s6.重复步骤s3～s5，实时完成基于导航约束的组合导航。
9、所述的惯导有效航向具体为利用通过有效性检测的传感器数据(陀螺输出、加计输出在量程范围内)，经惯导解算算法计算出的航向；gnss有效航向，具体为双天线卫星数大于8颗，定位解算dop值小于3.0且航向解算状态为固定解的航向。
10、所述的步骤s4，具体包括如下步骤：
11、卡尔曼滤波器的状态变量x为：
12、
13、其中为姿态误差，且为x轴方向的姿态误差，为y轴方向的姿态误差，为z轴方向的姿态误差；δv1×3为速度误差，且δv1×3＝[δvxδvyδvz]，δvx为x轴方向的速度误差，δvy为y轴方向的速度误差，δvz为z轴方向的速度误差；δp1×3为位置误差，且δp1×3＝[δpxδpyδpz]，δpx为x轴方向的位置误差，δpy为y轴方向的位置误差，δpz为z轴方向的位置误差；ε1×3为陀螺漂移，且ε1×3＝[εxεyεz]，εx为x轴方向的陀螺漂移，εy为y轴方向的陀螺漂移，εz为z轴方向的陀螺漂移；▽1×3为加速度计零偏，且为x轴方向的加速度计零偏，▽y为y轴方向的加速度计零偏，为z轴方向的加速度计零偏；
14、卡尔曼滤波器的状态方程为：
15、
16、式中为的状态观测量；为δv1×3的状态观测量；为δp1×3的状态观测量；为ε1×3的状态观测量；为的状态观测量；为δθb的状态观测量；为δφb的状态观测量；为姿态误差方程中姿态误差的相关部分，且为地理坐标系相对惯性坐标系的旋转速度，×为叉乘运算符，数学意义为将符号×前面的3维向量变成3*3的反对称矩阵；为姿态误差方程中速度误差的相关部分，且rmh为地球的长半轴半径，rnh为地球的短半轴半径，l为纬度；为姿态误差方程中位置误差的相关部分，且m1为第一中间变量，且ωie为地球自转角速度在地理系下的投影，m2为第二中间变量，且ve为导航坐标系下东北天速度中的e轴速度；为载体系到导航系的姿态转换矩阵；为速度误差方程中姿态误差的相关部分，且fn为比力；mvv为速度误差方程中速度误差的相关部分，且vn为导航坐标系下的东北天速度且vn＝[ve vnvu]t，vn为导航坐标系下东北天速度中的n轴速度，vu为导航坐标系下东北天速度中的u轴速度，为姿态误差方程中速度误差的相关部分且为地球自转角速率，为导航坐标系转动角速率；mvp为速度误差方程中位置误差的相关部分，且mvp＝(vn×)(2m1+m2)；mpv为位置误差方程中速度误差的相关部分，且mpp为位置误差方程中位置误差的相关部分，且为陀螺白噪声；为加速度计白噪声；
17、卡尔曼滤波器的量测观测量z为：
18、z＝δψins-δψgnss
19、式中δψins为惯导的相对航向；δψgnss为gnss的相对航向；
20、卡尔曼滤波器的量测方程为：
21、
22、式中ω为地球自转角速度；θ为俯仰角；ψ为航向角；ts为采样间隔；γ为横滚角；
23、根据构建的卡尔曼滤波器，计算得到当前时刻的惯导的航向误差。
24、本发明提供的这种基于导航约束的组合导航方法，通过提供一个基于惯导的相对航向与gnss相对航向之差作为量测量，再利用kalman滤波来估计该时刻惯导航向误差来修正惯导航向，可有效解决gnss双天线航向与惯导航向轴存在固定偏差的问题，也可一定程度上避免低动态下惯导、gnss数据不同步的影响，从而保证本发明的可靠性更高，准确性更好。
1.一种基于导航约束的组合导航方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于导航约束的组合导航方法，其特征在于所述的惯导有效航向和gnss有效航向，惯导有效航向具体为利用通过有效性检测的传感器数据，经惯导解算算法计算出的航向；gnss有效航向，具体为双天线卫星数大于8颗，定位解算dop值小于3.0且航向解算状态为固定解的航向。
3.根据权利要求2所述的基于导航约束的组合导航方法，其特征在于所述的步骤s4，具体包括如下步骤：
