CN115060275A - 一种多惯导设备导航信息择优方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多惯导设备导航信息择优方法，包括：分别对各个惯导设备的关键监测信息进行有效性评估和自检信息判断，关键监测信息包括：粗对准流程监测、精对准流程监测、导航解算过程流程监测、导航位置更新流程监测和导航位置校正流程监测中的一个或多个；基于关键监测信息的有效性评估和自检信息判断结果，将各个惯导设备标记为有效或无效；标记为有效的惯导设备的个数超过一个时，选择精度相对更高或默认设置的惯导设备的导航信息对外输出；对惯性导航设备的导航信息进行质量监控，并通过故障反馈值对导航算法过程进行监测，在设备使用过程中更早的发现其存在的隐患以及算法的缺陷，为确保导航任务的可靠度以及设备的安全运行奠定基础。

Description

一种多惯导设备导航信息择优方法

技术领域

本发明涉及惯性导航领域，尤其涉及一种多惯导设备导航信息择优方法。

背景技术

随着惯性导航技术的飞速发展，在其定位、定向精度等方面均有了很大 的提升。鉴于GPS设备存在易被欺骗或失效等威胁，近年来自主无源惯性导 航设备的应用需求不断增加，针对用户需求可配置双惯性导航设备择优输出 惯导信息。

考虑到每套惯性导航设备的实际性能在工作时会有不同变化且在航行 期间突发状况时，甚至会出现惯性导航设备数据短期无效的情况。因此，为 了避免此类情况影响外部用户对导航信息的使用，需要提出一种多惯导设备 导航信息择优方法。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种多惯导设备导航信息 择优方法，针对多惯导设备在航行任务中，其导航实时状态难以监测掌控， 可能导致设备导航信息使用出现异常等问题，提供一种自主择优使用惯导设 备信息的方法，对惯性导航设备的导航信息进行质量监控，并通过故障反馈 值对导航算法过程进行监测，在设备使用过程中更早的发现其存在的隐患以 及算法的缺陷，为确保导航任务的可靠度以及设备的安全运行奠定基础。

根据本发明的第一方面，提供了一种多惯导设备导航信息择优方法，包 括：步骤1，分别对各个惯导设备的关键监测信息进行有效性评估和自检信 息判断，所述关键监测信息包括：粗对准流程监测、精对准流程监测、导航 解算过程流程监测、导航位置更新流程监测和导航位置校正流程监测中的一 个或多个；

步骤2，基于所述关键监测信息的有效性评估和自检信息判断结果，将 各个惯导设备标记为有效或无效；

步骤3，标记为有效的所述惯导设备的个数超过一个时，选择精度相对 更高或默认设置的所述惯导设备的导航信息对外输出。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

可选的，所述步骤1中对粗对准流程监测进行有效性评估的过程包括：

采用罗经对准的方法对所述惯导设备进行粗对准，该罗经对准的方法通 过两个相互独立的水平回路及方位回路进行反馈分别实现水平对准和方位 对准；

所述惯导设备的粗对准结束后，采集所述水平回路输出的姿态误差和所 述方位回路输出的航向误差，当所述航行误差和所述姿态误差均小于设定阈 值时，判断该粗对准流程监测的有效性评估结果为有效。

可选的，所述步骤1中对精对准流程监测进行有效性评估的过程包括：

对所述惯导设备进行精对准，包括：利用准确的位置速度信息，采用卡 尔曼滤波技术，对系统的初始水平姿态误差角、航向误差角、陀螺常值漂移 和加速度零位偏置进行估计后，更新导航坐标系；

所述惯导设备的粗对准结束后，采集计算姿态误差、航向误差、陀螺零 偏误差的状态均方差值和加速度计零偏误差的状态均方差值，所述姿态误差、 航向误差、陀螺零偏误差的状态均方差值和加速度计零偏误差的状态均方差 值均小于设定阈值时，判断该精对准流程监测的有效性评估结果为有效。

可选的，所述步骤1中对导航解算过程流程监测进行有效性评估的过程 包括：

对所述惯导设备进行导航解算后进行姿态和航向的更新，包括：利用陀 螺的信号预处理后输出的角增量信息积分计算，完成姿态四元数、捷联矩阵 和姿态矩阵的实时更新解算；

更新后的姿态和航向的变化在设定阈值范围内时，判断该导航解算过程 流程监测的有效性评估结果为有效。

可选的，所述步骤1中对导航位置更新流程监测进行有效性评估的过程 包括：

对所述惯导设备进行导航位置更新，包括：对位置角速度积分得到位置 角增量，对所述位置角增量进行矩阵变换更新位置矩阵，根据所述位置矩阵 计算出导航位置信息；

基于所述导航位置信息确定惯导设备每天的导航精度，在所述导航精度 小于设定阈值时，判断该导航位置更新流程监测的有效性评估结果为有效。

可选的，所述步骤1中对导航位置校正流程监测进行有效性评估的过程 包括：

对所述惯导设备进行位置校正，包括：引入外部参考信息，利用有效的 精确位置信息对惯导位置误差进行校正，对陀螺漂移进行重新估计；

每个航次导航结束后，对所述惯导设备进行等效北向和天向的陀螺零偏 计算，当等效陀螺零偏没有超过设定阈值时，判断该导航位置校正流程监测 的有效性评估结果为有效。

可选的，所述步骤1中，根据所述惯导设备的数据包信息对所述惯导设 备进行自检信息判断；所述自检信息判断包括：有效标志位信息和通讯状态 等。

可选的，所述步骤3包括：标记为有效的所述惯导设备的个数超过一个 时，对比接收到的外部的卫导信息；

接收到外部的卫导信息时，根据所接收到的卫导信息与当前惯导设备位 置信息进行比较，确定标记为有效的各个所述惯导设备精度的优先级，将相 对精度更优的所述惯导设备的导航信息对外输出；

没有接收到外部的卫导信息时，选择默认设置的所述惯导设备的导航信 息对外输出。

本发明提供的一种多惯导设备导航信息择优方法，无需通过存储下来的 监测数据对惯导的性能进行分析，仅利惯性传感器采集的陀螺、加速度计等 信息以及导航工作过程的对准、导航和校正等关键阶段的故障反馈值，即可 实现导航信息质量的在线评估，从而根据在线评估的结果择优输出高精度实 时惯导信息。既可以有效融合多源惯导设备信息避免无效导航信息的输出也 可以揭示信息内在规律和隐式关联关系，实现智能化应用，为决策者择优选 择输出信息并且最大程度上缩短决策时间。

附图说明

图1为本发明提供的一种多惯导设备导航信息择优的流程图；

图2为本发明实施例提供水平回路的电路原理图；

图3为本发明实施例提供方位回路的电路原理图；

图4为本发明实施例提供的姿态更新流程图；

图5为本发明实施例提供的导航位置更新流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本 发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明提供的一种多惯导设备导航信息择优方法的流程图，如图 1所示，该导航信息择优方法包括：

步骤1，分别对各个惯导设备的关键监测信息进行有效性评估和自检信 息判断，关键监测信息包括：粗对准流程监测、精对准流程监测、导航解算 过程流程监测、导航位置更新流程监测和导航位置校正流程监测中的一个或 多个。

导航设备的个数一般为两个，即双惯导设备。

步骤2，基于关键监测信息的有效性评估和自检信息判断结果，将各个 惯导设备标记为有效或无效。

步骤3，标记为有效的惯导设备的个数超过一个时，选择精度相对更高 或默认设置的惯导设备的导航信息对外输出。

具体实施中，以双惯导设备为例，两个惯导设备一个标记为有效，另一 个标记为无效时，选择有效的惯导设备的导航信息对外输出。两个惯导设备 均标记为有效时，即都未出现故障情况，则进一步选择精度相对更高或默认 设置的惯导设备的导航信息对外输出。该默认设置的惯导设备可以由多次试 验结果统计分析后确定。

结合双惯导设备在海上航行任务的使用情况，根据惯性导航设备在对准、 导航以及校正等关键工作阶段的数据特性，针对其工作流程建立数学模型； 进行所述双惯导设备的数据监测，对集成化、智能化的导航数据进行提取和 处理，有助于使设备操作人员准确把握设备状态和排除设备故障，并对外输 出可靠、实时的高精度导航数据。

针对多惯导设备在航行任务中，其导航实时状态难以监测掌控，可能导 致设备导航信息使用出现异常等问题，本发明提供一种自主择优使用惯导设 备信息的方法，对惯性导航设备的导航信息进行质量监控，并通过故障反馈 值对导航算法过程进行监测，在设备使用过程中更早的发现其存在的隐患以 及算法的缺陷，为确保导航任务的可靠度以及设备的安全运行奠定基础。

实施例1

本发明提供的实施例1为本发明提供的一种多惯导设备导航信息择优的 实施例，具体实施过程中，多惯导设备通电后设备正常开机且显控装置界面 显示自检正常。双惯导设备处于自然静止状态，工作状态处于“等待对准”。 结合图1可知，该实施例包括：

步骤1，分别对各个惯导设备的关键监测信息进行有效性评估和自检信 息判断，关键监测信息包括：粗对准流程监测、精对准流程监测、导航解算 过程流程监测、导航位置更新流程监测和导航位置校正流程监测中的一个或 多个。

导航设备的个数一般为两个，即双惯导设备。

具体的，步骤1中对惯性敏感器件输出的陀螺及加速度信息分别进行自 检；对导航关键流程进行自检并与预估值进行一致性判断。具体包括：

在一种可能的实施例方式中，步骤1中对粗对准流程监测进行有效性评 估的过程包括：

采用罗经对准的方法对惯导设备进行粗对准，该罗经对准的方法通过两 个相互独立的水平回路及方位回路进行反馈分别实现水平对准和方位对准。

粗对准利用准确的位置信息，考虑静基座、系泊、航行状态下的潜艇运 动环境，利用陀螺和加速度计对地球旋转角速度和重力加速度的测量计算， 通过解析法和回路反馈法完成初始姿态、航向的对准计算，确定初始导航坐 标系。

粗对准采用罗经对准的方法，回路反馈法是通过在系统回路中引入阻尼 环节来实现的，通常分为两个阶段完成：水平对准阶段和方位对准阶段。为 分析方便，设计过程中忽略φ_Eω_ie sin L、φ_Nω_ie sin L、φ_Eω_ie cos L、2δV_Eω_ie sin L和 2δV_Nω_ie sin L等项，系统简化为两个相互独立的回路：水平回路及方位回路。

如图2所示为本发明实施例提供的水平回路的电路原理图，结合图2可 知，该水平回路具体参数计算按下式进行：

特征根的选择应该能够有效的抑制噪声，同时还要保证收敛速度的要求， 折衷考虑这两点本系统的时间常数取为10秒，将R＝6378113.70、σ＝0.2、 τ＝0、g＝9.792代入式(1.1)可得K₁＝0.6、K₂＝78162.158、K₇＝5210.887。

如图3所示为本发明实施例提供的方位回路的电路原理图，结合图3可 知，该方位回路具体参数计算按下式进行：

与水平通道一样，特征时间的选择要兼顾噪声抑制和收敛速度的要求。 因此在选择特征根时选了两个：一个特征时间为10秒，用于方位对准的前 半段；另一个为30秒，用于方位对准的后半段。选两个特征根的目的是为 了保证在前半段误差能够快速收敛，而后半段保持平稳。R＝6378113.70、 g＝9.792、τ＝0、σ₁＝0.1和σ₂＝0.03代入，可得到两组系数。

惯导设备的粗对准结束后，采集水平回路输出的姿态误差和方位回路输 出的航向误差，当航行误差和姿态误差均小于设定阈值时，判断该粗对准流 程监测的有效性评估结果为有效。

采集该惯导设备的导航航向与姿态的误差输出，利用水平回路输出的姿 态误差和方位回路输出的航向误差来对对准状态进行判断，通常情况下，罗 经回路粗对准结束后，航行误差小于30′，姿态误差小于20′，满足此条 件时判定对准状态为成功，否则为失败。

在一种可能的实施例方式中，步骤1中对精对准流程监测进行有效性评 估的过程包括：

对惯导设备进行精对准，包括：利用准确的位置速度等信息，采用卡尔 曼滤波技术，对系统的初始水平姿态误差角、航向误差角、陀螺常值漂移和 加速度零位偏置进行估计后，更新导航坐标系。

初始化滤波参数，系统噪声方差阵Q：

Q＝diag(10^-10 10^-10 10^-10 10^-8 10^-8)(与滤波周期有关) (1.3)

滤波初始状态：

X(0)＝[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]^T，13维列向量 (1.4)

估计误差方差阵初值P0：

P₀＝diag([3e^-9 3e^-9 1e^-8 1e^-1 1e^-1 0 2e^-12 2e^-12 2e^-17 2e^-17 1e^-17 1e^-9 1e^-9])(1.5)

a.计算线性滤波模型

取状态变量：

状态方程：

量测方程为：

b.计算离散滤波模型

离散模型取实时计算式的前3阶近似：

H_k＝C(t_k) (1.11)

离散后的模型可写成：

X_k＝Φ_k,k-1X_k-1+Γ_kW_k-1 (1.12)

Z_k＝H_kX_k+V_k (1.13)

式中，

c.时间更新

状态进一步预测：

进一步预测均方误差：

d.状态更新

滤波增益：

状态估计：

估计均方误差：

P_k＝(I-K_kH_k)P_k/k-1 (1.18)

惯导设备的粗对准结束后，采集计算姿态误差、航向误差、陀螺零偏误 差的状态均方差值和加速度计零偏误差的状态均方差值，姿态误差、航向误 差、陀螺零偏误差的状态均方差值和加速度计零偏误差的状态均方差值均小 于设定阈值时，判断该精对准流程监测的有效性评估结果为有效。

具体的，精对准结束后，惯导设备进入导航前具备更高精度的初始姿态 和航向，其对准精度的好坏可通过对准结束后姿态和航向误差的大小以及惯 性器件误差和与惯性器件零偏误差相关的状态均方差的大小进行判断，通常 情况下，对准结束后姿态误差小于20″，航向误差小于30″，陀螺零偏误 差的状态均方差值小于5e^-18，加速度计零偏误差的状态均方差值小于1e^-9， 否则，判断精对准不成功。

在一种可能的实施例方式中，步骤1中对导航解算过程流程监测进行有 效性评估的过程包括：

对惯导设备进行导航解算后进行姿态和航向的更新，如图4所示为本发 明实施例提供的姿态更新流程图，结合图4可知，该姿态更新过程包括：利 用陀螺的信号预处理后输出的角增量信息积分计算，完成姿态四元数、捷联 矩阵和姿态矩阵的实时更新解算。

等效四元素增量计算按下式计算：

扣除运动影响按下式进行：

式中：

表示本体在惯性空间四元素增量，由(3.1)公式计算。

表示当地地理系在惯性空间的四元素增量，由于地理系变换缓慢，其 对应的旋转矢量φ按下式计算：

a.四元数归一化

b.捷联矩阵T的计算

更新后的姿态和航向的变化在设定阈值范围内时，判断该导航解算过程 流程监测的有效性评估结果为有效。

具体的，根据潜艇的运动特性，潜艇在大海况的条件下，姿态的变化阈 值可以设置为在±45°之间，航向的变化阈值可以设置为在0°-360°之间， 在该角度范围内则解算的姿态和航向正常，否则解算的姿态和航向异常。

在一种可能的实施例方式中，步骤1中对导航位置更新流程监测进行有 效性评估的过程包括：

对惯导设备进行导航位置更新，如图5所示为本发明实施例提供的导航 位置更新流程图，结合图5可知，该导航位置更新过程包括：对位置角速度 积分得到位置角增量，对位置角增量进行矩阵变换更新位置矩阵，根据位置 矩阵计算出导航位置信息。

a.计算位置角增量

b.计算位置矩阵

其中,Angle_epz＝0

c.位置矩阵更新

根据位置矩阵，即可求得位置信息。

基于导航位置信息确定惯导设备每天的导航精度，在导航精度小于设定 阈值时，判断该导航位置更新流程监测的有效性评估结果为有效。

具体的，根据潜艇高精度激光惯导的特性，对惯导设备每天的导航精度 进行监测，当惯导设备每天的导航精度超过1海里时，则判定该惯导设备的 导航精度性能下降，优先采用导航精度小于1海里的惯导设备进行输出。

在一种可能的实施例方式中，步骤1中对导航位置校正流程监测进行有 效性评估的过程包括：

对惯导设备进行位置校正，包括：引入外部参考信息(卫导信息)，利 用有效的精确位置信息对惯导位置误差进行校正，对陀螺漂移进行重新估计。

引入外部参考信息(卫导信息)，利用有效的精确位置信息对惯导位置 误差进行校正，对陀螺漂移进行重新估计。

为简化分析，略去小量误差，位置误差的时间解为：

由以上公式可知，位置误差主要包括振荡型误差和积累型误差，其中振 荡型误差根据振荡周期可分为舒拉振荡、地球振荡和傅科振荡。在正常工作 时可利用外部测速设备提供的参考速度信息进行速度阻尼，此时系统舒拉振 荡误差变为小量误差，为简化分析不予考虑，并略去常值误差，则系统经度 误差以积累型误差为主，系统纬度误差以地球振荡误差为主，即：

δλ(t)＝-tcosLε_N-tsinLε_U (5.3)

根据惯导的自身精度的发散情况，对系统位置误差进行预先预测，比对 预测结果与实际计算结果，通过加权比对，得出系统误差校正状态的检测结 论。

由以上位置误差公式可知，系统经度积累误差和纬度地球振荡误差与地 理系内等效陀螺漂移直接相关，则可根据导航误差重调时外界单点位置信息， 解算出北向和天向等效陀螺漂移。则可提出等效陀螺漂移解算准则为：

(1)误差重调后，系统经度积累误差尽可能小。

(2)误差重调后，系统纬度地球振荡误差不会变大。

基于上述原则，可得等效陀螺漂移解算公式为：

ε_E＝0 (5.5)

-sinLε_N+cosLε_U＝0 (5.7)

式中，T表示单点校正时间；L表示单点校正时载体所处地理纬度；由 参考位置信息获取，表示单点校正时Sub-RINS解算经度误差，由解算经度 和参考位置信息作差获取。由式等效陀螺漂移解算公式可得：

ε_E＝0 (5.8)

由以上公式即可完成等效陀螺漂移的校正。

每个航次导航结束后，对惯导设备进行等效北向和天向的陀螺零偏计算， 当等效陀螺零偏没有超过设定阈值时，判断该导航位置校正流程监测的有效 性评估结果为有效。

具体的，对计算的等效陀螺漂移进行监测，每个航次导航结束，当等效 陀螺零偏超过0.003°/h时，则判定该套惯导导航性能下降，主要采用计算 出的等效陀螺零偏小的惯导作为主要输出。

在一种可能的实施例方式中，步骤1中，根据惯导设备的数据包信息对 惯导设备进行自检信息判断；自检信息判断包括：有效标志位信息和通讯状 态等。

有效标志位显示有效以及通讯正常时将该惯导设备标记为有效。

步骤2，基于关键监测信息的有效性评估和自检信息判断结果，将各个 惯导设备标记为有效或无效。

步骤3，标记为有效的惯导设备的个数超过一个时，选择精度相对更高 或默认设置的惯导设备的导航信息对外输出。

在一种可能的实施例方式中，步骤3包括：标记为有效的惯导设备的个 数超过一个时，对比接收到的外部的卫导信息。

接收到外部的卫导信息时，根据所接收到的卫导信息与当前惯导设备位 置信息进行比较，确定标记为有效的各个惯导设备精度的优先级，将相对精 度更优的惯导设备的导航信息对外输出。

外部位置基准无法使用，没有接收到外部的卫导信息时，选择默认设置 的惯导设备的导航信息对外输出。

以两台惯导设备为例，若两台惯导设备的监测信息都未出现故障，则可 将外部卫导信息作为导航信息的基准值，进一步根据所接收到的卫导信息与 当前惯导设备位置信息进行比较，确定惯导设备精度的优先级，从而将相对 精度更优的导航信息对外发送。

若两台惯导设备的监测信息都未出现故障，并且设备暂时无法使用外部 卫导信息，则可通过前期试验得到两套惯导精度指标作为依据，确定设备无 故障情况下默认输出的惯导设备导航数据。

两台惯导设备将监测到的故障信息以故障码的方式传输给显控装置，

通过惯导显控装置人机交互界面，将故障信息显示出来。人接交互“故 障指示”页面中指示灯颜色分别代表三种状态，若设备正常工作则指示灯显 示绿色；若设备存在异常情况或发生故障则指示灯显示红色；若设备处于缺 损断开状态则指示灯为灰色。右侧的监测信息颜色代表该信息的三种状态， 若该信息发生故障则为红色；若该信息正常则为白色；若设备处于缺损断开 状态则为灰色。

可以理解的是，本发明提供的一种多惯导设备导航信息择优系统与前述 各实施例提供的多惯导设备导航信息择优方法相对应，多惯导设备导航信息 择优系统的相关技术特征可参考多惯导设备导航信息择优方法的相关技术 特征，在此不再赘述。

本发明实施例提供的一种多惯导设备导航信息择优方法，无需通过存储 下来的监测数据对惯导的性能进行分析，仅利惯性传感器采集的陀螺、加速 度计等信息以及导航工作过程的对准、导航和校正等关键阶段的故障反馈值， 即可实现导航信息质量的在线评估，从而根据在线评估的结果择优输出高精 度实时惯导信息。既可以有效融合多源惯导设备信息避免无效导航信息的输 出也可以揭示信息内在规律和隐式关联关系，实现智能化应用，为决策者择 优选择输出信息并且最大程度上缩短决策时间。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某 个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或 计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个 其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘 存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序 产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方 框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式 计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计 算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程 图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装 置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储 器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程 或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现 的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程 图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步 骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了 基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利 要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本 发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要 求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种多惯导设备导航信息择优方法，其特征在于，所述导航信息择优方法包括：

步骤1，分别对各个惯导设备的关键监测信息进行有效性评估和自检信息判断，所述关键监测信息包括：粗对准流程监测、精对准流程监测、导航解算过程流程监测、导航位置更新流程监测和导航位置校正流程监测中的一个或多个；

步骤2，基于所述关键监测信息的有效性评估和自检信息判断结果，将各个惯导设备标记为有效或无效；

步骤3，标记为有效的所述惯导设备的个数超过一个时，选择精度相对更高或默认设置的所述惯导设备的导航信息对外输出。

2.根据权利要求1所述的导航信息择优方法，其特征在于，所述步骤1中对粗对准流程监测进行有效性评估的过程包括：

采用罗经对准的方法对所述惯导设备进行粗对准，该罗经对准的方法通过两个相互独立的水平回路及方位回路进行反馈分别实现水平对准和方位对准；

所述惯导设备的粗对准结束后，采集所述水平回路输出的姿态误差和所述方位回路输出的航向误差，当所述航行误差和所述姿态误差均小于设定阈值时，判断该粗对准流程监测的有效性评估结果为有效。

3.根据权利要求1所述的导航信息择优方法，其特征在于，所述步骤1中对精对准流程监测进行有效性评估的过程包括：

对所述惯导设备进行精对准，包括：利用准确的位置速度信息，采用卡尔曼滤波技术，对系统的初始水平姿态误差角、航向误差角、陀螺常值漂移和加速度零位偏置进行估计后，更新导航坐标系；

所述惯导设备的粗对准结束后，采集计算姿态误差、航向误差、陀螺零偏误差的状态均方差值和加速度计零偏误差的状态均方差值，所述姿态误差、航向误差、陀螺零偏误差的状态均方差值和加速度计零偏误差的状态均方差值均小于设定阈值时，判断该精对准流程监测的有效性评估结果为有效。

4.根据权利要求1所述的导航信息择优方法，其特征在于，所述步骤1中对导航解算过程流程监测进行有效性评估的过程包括：

对所述惯导设备进行导航解算后进行姿态和航向的更新，包括：利用陀螺的信号预处理后输出的角增量信息积分计算，完成姿态四元数、捷联矩阵和姿态矩阵的实时更新解算；

更新后的姿态和航向的变化在设定阈值范围内时，判断该导航解算过程流程监测的有效性评估结果为有效。

5.根据权利要求1所述的导航信息择优方法，其特征在于，所述步骤1中对导航位置更新流程监测进行有效性评估的过程包括：

对所述惯导设备进行导航位置更新，包括：对位置角速度积分得到位置角增量，对所述位置角增量进行矩阵变换更新位置矩阵，根据所述位置矩阵计算出导航位置信息；

基于所述导航位置信息确定惯导设备每天的导航精度，在所述导航精度小于设定阈值时，判断该导航位置更新流程监测的有效性评估结果为有效。

6.根据权利要求1所述的导航信息择优方法，其特征在于，所述步骤1中对导航位置校正流程监测进行有效性评估的过程包括：

对所述惯导设备进行位置校正，包括：引入外部参考信息，利用有效的精确位置信息对惯导位置误差进行校正，对陀螺漂移进行重新估计；

每个航次导航结束后，对所述惯导设备进行等效北向和天向的陀螺零偏计算，当等效陀螺零偏没有超过设定阈值时，判断该导航位置校正流程监测的有效性评估结果为有效。

7.根据权利要求1所述的导航信息择优方法，其特征在于，所述步骤1中，根据所述惯导设备的数据包信息对所述惯导设备进行自检信息判断；所述自检信息判断包括：有效标志位信息和通讯状态等。

8.根据权利要求1所述的导航信息择优方法，其特征在于，所述步骤3包括：标记为有效的所述惯导设备的个数超过一个时，对比接收到的外部的卫导信息；

接收到外部的卫导信息时，根据所接收到的卫导信息与当前惯导设备位置信息进行比较，确定标记为有效的各个所述惯导设备精度的优先级，将相对精度更优的所述惯导设备的导航信息对外输出；

没有接收到外部的卫导信息时，选择默认设置的所述惯导设备的导航信息对外输出。

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