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融合TOA/AOD的5G/SINS紧组合导航定位算法分析
作者姓名:郭文飞  齐书峰  邓玥  郭迟
作者单位:武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北武汉430079;武汉大学测绘学院,湖北武汉430079
基金项目:国家重点研发计划(2018YFC0809804);;国家自然科学基金(41974038);
摘    要:针对5G定位和捷联惯性导航单一定位方式的可靠性和定位精度较差的问题,本文以扩展卡尔曼滤波为基础,提出了融合5G信号到达时间和信号离开角的5G/SINS紧组合导航算法。该算法首先利用惯性传感器输出信息解算用户的位置、速度和姿态,在此基础上利用已知的基站坐标反算出一组虚拟的5G观测值,然后使用该观测值和实际的5G测量值建立统一的观测方程进行滤波解算。仿真试验结果表明,5G/SINS紧组合的定位成功率可达99%以上,且能够有效改善惯导航位推算的发散问题,其定位精度相比单纯的5G定位有了大幅提高,相比5G/SINS松组合受基站数量和基站几何分布的影响较小。融合TOA/AOD的5G/SINS紧组合导航的定位结果有超过99%的历元在3 m以内。在5G观测值中存在系统误差时,5G/SINS紧组合的定位表现优于5G定位和5G/SINS松组合导航。

关 键 词:5G定位  TOA  AOD  SINS  紧组合导航
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