CN115468585A - 一种组合导航数据的完好性检测方法及系统 - Google Patents

一种组合导航数据的完好性检测方法及系统 Download PDF

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CN115468585A
CN115468585A CN202211049966.5A CN202211049966A CN115468585A CN 115468585 A CN115468585 A CN 115468585A CN 202211049966 A CN202211049966 A CN 202211049966A CN 115468585 A CN115468585 A CN 115468585A
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王杰德
庞靖
韩雷晋
司徒春辉
李荣熙
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Original Assignee
Guangzhou Asensing Technology Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本申请实施例提供一种组合导航数据的完好性检测方法及系统，涉及导航定位技术领域。该组合导航数据的完好性检测方法包括；获取原始导航数据；对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据；根据预设组合导航算法对所述原始导航数据进行处理，获得定位结果；对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据；根据所述定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据；根据所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据获得完好性检测信息；根据所述完好性检测信息生成所述定位结果的置信度。该组合导航数据的完好性检测方法可以实现提高组合导航的可靠性和稳定性的技术效果。

Description

一种组合导航数据的完好性检测方法及系统
技术领域
本申请涉及导航定位技术领域，具体而言，涉及一种组合导航数据的完好性检测方法及系统。
背景技术
目前，在新能源汽车的自动驾驶领域，导航定位成为极其重要的一种功能。定位的偏差可能会造成车毁人亡。所以导航定位无论是性能的角度还是可靠性的角度，都应该纳入功能安全的体系中。
现有技术中，很多参与导航定位的传感器很难满足功能安全要求；即使有部分传感器达到功能安全要求，但是在和其他要素协作和融合时，会引入不安全因数，使系统整体处在一个不安全的状态，导致定位结果不准确，可靠性和稳定性均不高。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种组合导航数据的完好性检测方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，可以实现提高组合导航的可靠性和稳定性的技术效果。
第一方面，本申请实施例提供了一种组合导航数据的完好性检测方法，包括；
获取原始导航数据；
对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据；
根据预设组合导航算法对所述原始导航数据进行处理，获得定位结果；
对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据；
根据所述定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据；
根据所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据获得完好性检测信息；
根据所述完好性检测信息生成所述定位结果的置信度。
在上述实现过程中，该组合导航数据的完好性检测方法引入了原始数据完好性、过程完好性和结果完好性的三级完好性检测体系，同时引入检测评估体系，即每次完好性检测后都会产生一个严重度指标，即第一严重度数据、第二严重度数据、第三严重度数据，每个严重度指标可表示代表对应数据的置信度，最终获得的完好性检测信息可衡量定位结果的准确性和可靠性；原始数据完好性检测可以对原始导航数据检测，从源头上保证数据的可用性，进而提高组合导航算法的稳健性，过程完好性检测进一步保证组合导航算法的稳健，一些来自算法建模本身的缺陷也能覆盖；从而，该方法可以实现提高组合导航的可靠性和稳定性的技术效果。
进一步地，所述根据所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据获得完好性检测信息的步骤，包括：
将所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据累计相加，获得综合严重度数据；
将所述综合严重度数据与第一预设值、第二预设值进行比较，若所述综合严重度数据小于等于所述第一预设值，则生成低风险完好性检测信息；若所述综合严重度数据大于所述第一预设值且小于等于所述第二预设值，则生成中风险完好性检测信息；若所述综合严重度数据大于所述第二预设值，则生成高风险完好性检测信息。
在上述实现过程中，完好性检测信息包括低风险完好性检测信息、中风险完好性检测信息和高风险完好性检测信息，风险等级由低到高；风险等级越高，数据风险越高，表明定位结果越不准确。
进一步地，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的一种或多种，所述对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据的步骤，包括：
对所述原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
根据所述数据完好性检测结果生成所述第一严重度数据。
进一步地，所述对所述原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果的步骤，包括：
对所述原始导航数据中的一种或多种进行序列检测、校验码检测、长度检测、超时检测、取值范围检测、数值跳变检测中的一种或多种检测，生成所述数据完好性检测结果。
进一步地，所述原始导航数据包括IMU信息，所述对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据的步骤，包括：
根据预设噪声模型对所述IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
根据所述噪声模型完好性检测数据生成所述第一严重度数据。
进一步地，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的至少两种，所述对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据的步骤，包括：
对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
根据所述一致性检测数据生成所述第一严重度数据。
进一步地，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对所述主IMU信息和冗余IMU信息之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
进一步地，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息中的两者/三者之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
进一步地，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述车辆数据中的两者/三者/四者之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
进一步地，所述对所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述车辆数据中的两者/三者/四者之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据的步骤，包括：
进行所述主IMU信息、所述冗余IMU信息的一致性检测，若两者一致性符合要求，继续和所述GNSS信息进行一致性检测；若两者一致性不符合要求，根据所述主IMU信息、所述冗余IMU信息两者生成所述一致性检测数据；
判断所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述GNSS信息三者的一致性是否符合要求，若是则继续和所述车辆数据进行一致性检测，并根据所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述车辆数据四者生成所述一致性检测数据；若否，根据所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息三者生成所述一致性检测数据。
进一步地，所述一致性检测采用最小二乘残差法，所述对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对所述原始导航数据中的至少两种进行最小二乘残差法处理，生成所述一致性检测数据。
进一步地，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的至少两种，所述对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据的步骤，包括：
对所述原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
根据预设噪声模型对所述IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
根据所述数据完好性检测结果、所述噪声模型完好性检测数据、所述一致性检测数据中的一种或多种生成所述第一严重度数据。
进一步地，所述对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对所述预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
根据所述观测新息检验结果生成所述第二严重度数据。
进一步地，所述对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对所述预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
根据所述方差矩阵分析结果生成所述第二严重度数据。
进一步地，所述对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对所述预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
根据所述状态向量残差检验结果生成所述第二严重度数据。
进一步地，所述对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对所述预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
对所述预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
对所述预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
根据所述观测新息检验结果、所述方差矩阵分析结果、所述状态向量残差检验结果中的一种或多种生成所述第二严重度数据。
在上述实现过程中，过程完好性检测组合导航算法内的运行情况，过程完好性的分析方法包括状态向量残差检验、方差矩阵分析、观测新息检验三个方面。
进一步地，所述结果完好性采用并行参数完好性检测，所述根据所述定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据的步骤，包括：
获取冗余导航数据；
根据所述冗余导航数据获得冗余定位结果；
将所述冗余定位结果和所述定位结果进行一致性检验，生成所述第三严重度数据。
在上述实现过程中，冗余导航数据为组合导航系统中的冗余导航单元(冗余IMU等)通过其他方法获得的参数，由冗余导航数据获得冗余定位结果，冗余定位结果和定位结果可以形成对照，第三严重度数据反映定位结果的准确性。
进一步地，所述冗余导航数据为冗余IMU的数据，所述根据所述冗余导航数据获得冗余定位结果的步骤，包括：
通过预设捷联解算算法对所述冗余IMU的数据进行处理，生成所述冗余定位结果。
进一步地，所述将所述冗余定位结果和所述定位结果进行一致性检验，生成所述第三严重度数据的步骤，包括：
对所述冗余定位结果和所述定位结果的对应参数进行一致性检验，生成所述第三严重度数据，所述对应参数包括位置参数、速度参数、姿态参数、零偏参数中的一种或多种。
在上述实现过程中，置信度可以直接反映出定位结果的准确性，置信度越高，定位结果的准确性越高。
第二方面，本申请实施例提供了一种组合导航数据的完好性检测系统，包括：
原始数据获取模块，用于获取原始导航数据；
第一严重度模块，用于对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据；
组合导航定位模块，用于根据预设组合导航算法对所述原始导航数据进行处理，获得定位结果；
第二严重度模块，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据；
第三严重度模块，用于根据所述定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据；
完好性检测模块，用于根据所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据获得完好性检测信息；
置信度模块，用于根据所述完好性检测信息生成所述定位结果的置信度。
进一步地，所述完好性检测模块包括：
综合严重度单元，用于将所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据累计相加，获得综合严重度数据；
完好性检测单元，用于将所述综合严重度数据与第一预设值、第二预设值进行比较，若所述综合严重度数据小于等于所述第一预设值，则生成低风险完好性检测信息；若所述综合严重度数据大于所述第一预设值且小于等于所述第二预设值，则生成中风险完好性检测信息；若所述综合严重度数据大于所述第二预设值，则生成高风险完好性检测信息。
进一步地，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的一种或多种，所述第一严重度模块包括：
数据完好性检测单元，用于对所述原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
第一严重度单元，用于根据所述数据完好性检测结果生成所述第一严重度数据。
进一步地，所述数据完好性检测单元具体用于对所述原始导航数据中的一种或多种进行序列检测、校验码检测、长度检测、超时检测、取值范围检测、数值跳变检测中的一种或多种检测，生成所述数据完好性检测结果。
进一步地，所述原始导航数据包括IMU信息，所述第一严重度模块包括：
噪声模型完好性检测单元，用于根据预设噪声模型对所述IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
第一严重度单元，用于根据所述噪声模型完好性检测数据生成所述第一严重度数据。
进一步地，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的至少两种，所述第一严重度模块包括：
一致性检测单元，用于对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
第一严重度单元，用于根据所述一致性检测数据生成所述第一严重度数据。
进一步地，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述一致性检测单元具体用于对所述主IMU信息和冗余IMU信息之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
进一步地，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述一致性检测单元具体用于对所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息中的两者/三者之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
进一步地，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述一致性检测单元具体用于对所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述车辆数据中的两者/三者/四者之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
进一步地，所述一致性检测单元具体用于进行所述主IMU信息、所述冗余IMU信息的一致性检测，若两者一致性符合要求，继续和所述GNSS信息进行一致性检测；若两者一致性不符合要求，根据所述主IMU信息、所述冗余IMU信息两者生成所述一致性检测数据；
判断所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述GNSS信息三者的一致性是否符合要求，若是则继续和所述车辆数据进行一致性检测，并根据所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述车辆数据四者生成所述一致性检测数据；若否，根据所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息三者生成所述一致性检测数据。
进一步地，所述一致性检测采用最小二乘残差法，所述一致性检测单元具体用于对所述原始导航数据中的至少两种进行最小二乘残差法处理，生成所述一致性检测数据。
进一步地，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的至少两种，所述第一严重度模块包括：
数据完好性检测单元，用于对所述原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
噪声模型完好性检测单元，用于根据预设噪声模型对所述IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
一致性检测单元，用于对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
第一严重度单元，用于根据所述数据完好性检测结果、所述噪声模型完好性检测数据、所述一致性检测数据中的一种或多种生成所述第一严重度数据。
进一步地，所述第二严重度模块包括：
观测新息检验单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
第二严重度单元，用于根据所述观测新息检验结果生成所述第二严重度数据。
进一步地，所述第二严重度模块包括：
方差矩阵分析单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
第二严重度单元，用于根据所述方差矩阵分析结果生成所述第二严重度数据。
进一步地，所述第二严重度模块包括：
状态向量残差检验单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
第二严重度单元，用于根据所述状态向量残差检验结果生成所述第二严重度数据。
进一步地，所述第二严重度模块包括：
观测新息检验单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
方差矩阵分析单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
状态向量残差检验单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
第二严重度单元，用于根据所述观测新息检验结果、所述方差矩阵分析结果、状态向量残差检验结果中的一种或多种生成所述第二严重度数据。
进一步地，所述第三严重度模块包括：
冗余数据获取单元，用于获取冗余导航数据；
冗余定位结果单元，用于根据所述冗余导航数据获得冗余定位结果；
第三严重度单元，用于将所述冗余定位结果和所述定位结果进行一致性检验，生成所述第三严重度数据。
进一步地，所述冗余定位结果单元具体用于通过预设捷联解算算法对所述冗余IMU的数据进行处理，生成所述冗余定位结果。
进一步地，所述第三严重度单元具体用于对所述冗余定位结果和所述定位结果的对应参数进行一致性检验，生成所述第三严重度数据，所述对应参数包括位置参数、速度参数、姿态参数、零偏参数中的一种或多种。
第三方面，本申请实施例提供的一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
第五方面，本申请实施例提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的组合导航系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种组合导航数据的完好性检测方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的获得完好性检测信息的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的生成第一严重度数据的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的原始数据完好性检测的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的生成第二严重度数据的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的过程完好性检测的流程示意图；
图8为本申请实施例提供的生成第三严重度数据的流程示意图；
图9为本申请实施例提供的结果完好性检测的流程示意图；
图10为本申请实施例提供的组合导航数据的完好性检测系统的结构框图；
图11为本申请实施例提供的另一种组合导航数据的完好性检测方法的流程示意图；
图12为本申请实施例提供的另一种组合导航数据的完好性检测方法的流程示意图；
图13为本申请实施例提供的另一种组合导航数据的完好性检测方法的流程示意图；
图14为本申请实施例提供的另一种组合导航数据的完好性检测方法的流程示意图；
图15为本申请实施例提供的另一种组合导航数据的完好性检测方法的流程示意图；
图16为本申请实施例提供的另一种组合导航数据的完好性检测方法的流程示意图；
图17为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请实施例提供了一种组合导航数据的完好性检测方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，该组合导航数据的完好性检测方法引入了原始数据完好性、过程完好性和结果完好性的三级完好性检测体系，同时引入检测评估体系，即每次完好性检测后都会产生一个严重度指标，即第一严重度数据、第二严重度数据、第三严重度数据，每个严重度指标可表示代表对应数据的置信度，最终获得的完好性检测信息可衡量定位结果的准确性和可靠性；原始数据完好性检测可以对原始导航数据检测，从源头上保证数据的可用性，进而提高组合导航算法的稳健性，过程完好性检测进一步保证组合导航算法的稳健，一些来自算法建模本身的缺陷也能覆盖；从而，该方法可以实现提高组合导航的可靠性和稳定性的技术效果。
示例性地，组合导航是指综合各种导航设备，由监视器和计算机进行控制的导航系统。大多数组合导航系统以惯导系统为主，其原因主要是由于惯性导航能够提供比较多的导航参数，还能够提供全姿态信息参数，这是其他导航系统所不能比拟的。在本申请实施例中，组合导航指利用IMU信息、GNSS信息和车辆数据等导航参数进行导航的方法。
示例性地，惯性测量单元(IMU，Inertial Measurement Unit)是主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器；全球导航卫星系统(GNSS，Global NavigationSatellite System)是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量，同时还必须知道用户钟差。
实施例一：
请参见图1，图1为本申请实施例提供的组合导航系统的结构示意图。
示例性地，基本的组合导航系统包括三部分：数据采集，采集的数据包括IMU信息、GNSS信息和车辆数据等；组合导航算法；定位结果输出。本申请实施例提供的组合导航数据的完好性检测方法在此基础上引入了原始数据完好性、过程完好性和结果完好性的三级完好性检测体系。
请参见图2，图2为本申请实施例提供的一种组合导航数据的完好性检测方法的流程示意图，该组合导航数据的完好性检测方法包括如下步骤；
S100：获取原始导航数据。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息和定位芯片接收的GNSS信息。当应用于车辆导航时，所述原始导航数据还可以包括车辆数据。
可选地，IMU信息包括加速度、角速度等，GNSS信息包括定位坐标等，车辆数据包括轮速、方向盘等信息；需要注意的是，IMU信息、GNSS信息、车辆数据包括的具体类型可根据需要进行取舍，此处不作限定。
S200：对原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据。
示例性地，原始数据完好性检测就是从S100获得的原始导航数据进行分析，第一严重度数据可衡量原始导航数据的质量好坏。
S300：根据预设组合导航算法对原始导航数据进行处理，获得定位结果。
S400：对预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据。
示例性地，在组合导航算法的运行过程中进行过程完好性检测，可以检测组合导航算法内部的运行情况，第二严重度数据可衡量组合导航算法是否正常运行。
S500：根据定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据。
示例性地，结果完好性可以对定位结果进行检验，若校验失败，则表明存在故障，定位结果失真；第三严重度数据可衡量定位结果的失真情况。
S600：根据第一严重度数据、第二严重度数据、第三严重度数据获得完好性检测信息；
S700：根据完好性检测信息生成定位结果的置信度。
示例性地，置信度可以直接反映出定位结果的准确性，置信度越高，定位结果的准确性越高。
示例性地，该组合导航数据的完好性检测方法引入了原始数据完好性、过程完好性和结果完好性的三级完好性检测体系，同时引入检测评估体系，即每次完好性检测后都会产生一个严重度指标，即第一严重度数据、第二严重度数据、第三严重度数据，每个严重度指标可表示代表对应数据的置信度，最终获得的完好性检测信息可衡量定位结果的准确性和可靠性；原始数据完好性检测可以对原始导航数据检测，从源头上保证数据的可用性，进而提高组合导航算法的稳健性，过程完好性检测进一步保证组合导航算法的稳健，一些来自算法建模本身的缺陷也能覆盖；从而，该方法可以实现提高组合导航的可靠性和稳定性的技术效果。
请参见图3，图3为本申请实施例提供的获得完好性检测信息的流程示意图。
示例性地，S600：根据第一严重度数据、第二严重度数据、第三严重度数据获得完好性检测信息的步骤，包括：
S610：将第一严重度数据、第二严重度数据、第三严重度数据累计相加，获得综合严重度数据；
S620：将综合严重度数据与第一预设值、第二预设值进行比较，若综合严重度数据小于等于第一预设值，则生成低风险完好性检测信息；若综合严重度数据大于第一预设值且小于等于第二预设值，则生成中风险完好性检测信息；若综合严重度数据大于第二预设值，则生成高风险完好性检测信息。
示例性地，完好性检测信息包括低风险完好性检测信息、中风险完好性检测信息和高风险完好性检测信息，风险等级由低到高；风险等级越高，数据风险越高，表明定位结果越不准确。
在一些实施场景中，假设第一预设值为3，第二预设值为6；综合严重度数据为E，则：
E≤3，定位结果的数据可用，使用该定位结果的风险较低；
3<E≤6，不确定，故障未确认，使用定位结果可能有风险；
6<E，不可用，故障已确认，使用定位结果的风险较高。
可选地，本申请实施例还提供了部分严重度数据，该部分严重度数据可以是第一严重度数据或第一严重度数据+第二严重度数据；类似地，部分严重度数据与综合严重度数据的使用方法相同，此处不再赘述。
请参见图4，图4为本申请实施例提供的生成第一严重度数据的流程示意图。
示例性地，原始导航数据包括IMU信息和GNSS信息，在应用于车辆导航时，所述原始导航数据还可以包括车辆数据，S200：对原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据的步骤，包括：
S210：对原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
S220：根据预设噪声模型对IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
S230：对原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
S240：根据数据完好性检测结果、噪声模型完好性检测数据、一致性检测数据中的一种或多种生成第一严重度数据。
在一些实施方式中，首先进行数据完好性检测，若检测不通过，则可以根据数据完好性检测结果生成第一严重度数据，而无需再进行S220和S230的步骤。若数据完好性检测通过，则继续对IMU信息进行噪声模型检测，若检测不通过，则可以根据噪声模型完好性检测数据生成第一严重度数据，而无需再进行S230步骤。若噪声模型检测通过，则继续对原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据，并根据该一致性检测数据生成第一严重度数据。
在一些实施方式中，所述对原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，包括：对IMU信息和GNSS信息进行一致性检测，若通过，则再对IMU信息、GNSS和车辆数据三者之间进行一致性检测，根据三者的一致性检测数据输出第一严重度数据。任何一个环节检测不通过，就可以输出第一严重度数据(此时输出的第一严重度数据E>6)，之后可以继续或不继续进行后续步骤的一致性检测。
示例性地，S210：对原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果的步骤，包括：
对原始导航数据中的一种或多种进行序列检测、校验码检测、长度检测、超时检测、取值范围检测、数值跳变检测中的一种或多种检测，生成数据完好性检测结果。
示例性地，序列检测、校验码检测、长度检测、超时检测、取值范围检测、数值跳变检测可以按照预设的顺序依次进行，此处不做限定。
示例性地，一致性检测采用最小二乘残差法，S230：对原始导航数据进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对原始导航数据进行最小二乘残差法处理，生成一致性检测数据。
示例性地，IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，S230：对原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对主IMU信息和冗余IMU信息之间进行一致性检测，生成一致性检测数据。
可选地，S230：对原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对GNSS信息、主IMU信息、冗余IMU信息中的两者/三者之间进行一致性检测，生成一致性检测数据。
可选地，S230：对原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对GNSS信息、主IMU信息、冗余IMU信息、车辆数据中的两者/三者/四者之间进行一致性检测，生成一致性检测数据。
在一些实施方式中，首先进行主IMU信息、冗余IMU信息的一致性检测，若两者一致性符合要求，继续和GNSS信息进行一致性检测；若两者一致性不符合要求，根据主IMU信息、冗余IMU信息两者生成一致性检测数据；
然后，判断主IMU信息、冗余IMU信息、GNSS信息三者的一致性是否符合要求，若是则继续和车辆数据进行一致性检测，并根据GNSS信息、主IMU信息、冗余IMU信息、车辆数据四者生成一致性检测数据；若否，根据GNSS信息、主IMU信息、冗余IMU信息三者生成一致性检测数据。
请参见图5，图5为本申请实施例提供的原始数据完好性检测的流程示意图。
示例性地，组合导航系统中包括至少两个IMU，其中至少一个作为主IMU，至少一个作为冗余IMU。
示例性地，数据完好性指所有的原始数据经过数据完好性检测，即进行数据层面的分析，数据完好性分析方法包括如下的一种或多种：
1)序列检测，数据必须是顺序发送，防止丢失或错乱；若通过序列检测发现数据不是顺序发送的，则数据完好性差，表示数据完好性检测不通过，此时会生成较高严重度，即生成较高的第一严重度数据。
2)校验码检测，防止数据被删改或干扰；若通过校验码检测发现数据的校验码错误，则数据完好性差，表示数据完好性检测不通过，此时会生成较高严重度，即生成较高的第一严重度数据。
3)长度检测，数据长度必须正确；若通过长度检测发现数据的长度不再预设范围内，则数据完好性差，表示数据完好性检测不通过，此时会生成较高严重度，即生成较高的第一严重度数据。
4)超时检测，确保数据是最新数据，有时效性；若通过超时检测发现数据的发送时间超过阈值，则数据完好性差，表示数据完好性检测不通过，此时会生成较高严重度，即生成较高的第一严重度数据。
5)取值范围检测，数据必须在合理范围内；若通过取值范围检测发现数据偏差较大，则数据完好性差，表示数据完好性检测不通过，此时会生成较高严重度，即生成较高的第一严重度数据。
6)数值跳变检测，防止异常数据出现；若通过数值跳变检测发现数据出现跳变(相邻数值突然增大或减小)，则数据完好性差，表示数据完好性检测不通过，此时会生成较高严重度，即生成较高的第一严重度数据。
示例性地，噪声模型完好性即根据噪声模型进行检测，噪声模型参数包括零偏、零偏稳定性、Allan方差；可选地，噪声模型参数可以通过经验值进行设定，超过预设范围就要提升严重度，即生成较高的第一严重度数据。
请参见图6，图6为本申请实施例提供的生成第二严重度数据的流程示意图。
示例性地，S400：对预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
S410：对预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
S420：对预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果数据；
S430：对预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
S440：根据所述观测新息检验结果、方差矩阵分析结果、状态向量残差检验结果中的一种或多种生成第二严重度数据。
在一些实施方式中，步骤S410至步骤S430是按顺序进行的，首先进行步骤S410，若步骤S410中的观测新息检测通过，则继续步骤S420进行方差矩阵分析，若步骤S420中的方差矩阵分析通过，则继续步骤S430进行状态向量残差检测。若其中一个检测、分析或检验不通过，则可以根据之前的检测或分析结果生成第二严重度数据，而不需要再继续进行之后步骤。
在一些实施方式中，S400：对预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
根据观测新息检验结果生成第二严重度数据。
在一些实施方式中，S400：对预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
根据方差矩阵分析结果生成第二严重度数据。
在一些实施方式中，S400：对预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
根据状态向量残差检验结果生成第二严重度数据。
在一些实施例中，还可以将根据观测新息检验结果生成第二严重度数据、根据方差矩阵分析结果生成第二严重度数据、根据状态向量残差检验结果生成第二严重度数据中的两者或三者进行相加或按权重相加后生成最终的第二严重度数据。
请参见图7，图7为本申请实施例提供的过程完好性检测的流程示意图。
示例性地，过程完好性检测组合导航算法内的运行情况，如图7所示，过程完好性的分析方法包括：状态向量残差检验、方差矩阵分析、观测新息检验。
示例性地，在观测新息检验中，观测新息是实际观测向量与观测更新之前、由状态估计并计算得来的观测向量之间的差值。对观测新息进行峰值检测、合理性检验，可以检查出大异常。其次进行标准差检查，可以检查出短时间内小异常。以上的一项或多项检查不通过的，认为可能出现风险，提升严重度，即生成较高的第二严重度数据。
示例性地，在方差矩阵分析中，在长时间运行之后，噪声的不断注入或者建模不当，导致误差协方差失真；方差矩阵分析的主要方法是误差协方差矩阵分析。例如，现有n行n列的方差矩阵P，比较矩阵P的对角线各元素Pii与事先限定的值[Pmax,Pmin]，若Pii>Pmax或Pii<Pmin，表示方差矩阵分析不通过，则提升严重度，即生成较高的第二严重度数据，并将第i行和i列的所有元素乘以预设值λii，其中λii与Pii、Pmax和Pmin有关。
示例性地，在状态向量残差检验中，状态向量残差是真实状态向量与其卡尔曼滤波估计之间的差值。该残差在预设范围内认为算法稳定，超出则认为状态向量残差检验不通过，可能出现风险，要提升严重度，即生成较高的第二严重度数据。
本实施例中，可以根据观测信息检验结果、方差矩阵分析结果和状态向量残差检验结果中的一种或多种生成第二严重度数据。在一种实施方式中，首先对预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果，根据观测新息检验结果生成第二严重度数据，若该第二严重度数据超出预设阈值范围，表明组合导航算法的运行状态不稳定，此时可以不再进行方差矩阵分析和状态向量残差检验，若该第二严重度数据未超出预设阈值范围，表明组合导航算法的运行状态稳定，此时继续进行方差矩阵分析，再根据方差矩阵分析结果生成第二严重度数据，若该第二严重度数据超出预设阈值范围，则表明组合导航算法的运行状态不稳定，此时可以不再进行状态向量残差检验，若该第二严重度数据未超出预设阈值范围，表明组合导航算法的运行状态稳定，此时继续进行状态向量残差检验，根据状态向量残差检验结果生成第二严重度数据。
请参见图8，图8为本申请实施例提供的生成第三严重度数据的流程示意图。
示例性地，结果完好性采用并行参数完好性检测，S500：根据定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据的步骤，包括：
S510：获取冗余导航数据；
S520：将冗余定位结果和定位结果进行一致性检验，生成第三严重度数据；
S530：根据冗余导航数据获得冗余定位结果。
示例性地，冗余导航数据为组合导航系统中的冗余导航单元(冗余IMU等)通过其他方法获得的参数，由冗余导航数据获得冗余定位结果，冗余定位结果和定位结果可以形成对照，第三严重度数据反映定位结果的准确性。
在一些实施方式中，冗余定位结果和定位结果比较时可以采用两个数值作差的检验方法，当差值超过误差允许范围，则认为检验失败，定位结果不准确，此时将生成较高的第三严重度数据。
示例性地，冗余导航数据为冗余IMU的数据，S520：根据冗余导航数据获得冗余定位结果的步骤，包括：
通过预设捷联解算算法对冗余IMU的数据进行处理，生成冗余定位结果。
示例性地，S530：将冗余定位结果和定位结果进行一致性检验，生成第三严重度数据的步骤，包括：
对冗余定位结果和定位结果的对应参数进行一致性检验，生成第三严重度数据，对应参数包括位置参数、速度参数、姿态参数、零偏参数中的一种或多种。
请参见图9，图9为本申请实施例提供的结果完好性检测的流程示意图。
示例性地，结果完好性采用并行参数完好性检测方案，即每个冗余导航数据的参数都与组合导航算法的参数进行比较；如果检验失败，则表明存在故障，由此确定第三严重度数据。
示例性地，冗余导航数据的参数都与组合导航算法的参数一一对应；导航参数使用陀螺、加速度计、位置、速度、姿态、零偏等。
请参见图10，图10为本申请实施例提供的组合导航数据的完好性检测系统的结构框图，该组合导航数据的完好性检测系统包括：
原始数据获取模块100，用于获取原始导航数据；
第一严重度模块200，用于对原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据；
组合导航定位模块300，用于根据预设组合导航算法对原始导航数据进行处理，获得定位结果；
第二严重度模块400，用于对预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据；
第三严重度模块500，用于根据定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据；
完好性检测模块600，用于根据第一严重度数据、第二严重度数据、第三严重度数据获得完好性检测信息；
置信度模块700，用于根据完好性检测信息生成定位结果的置信度。
示例性地，完好性检测模块600包括：
综合严重度单元，用于将第一严重度数据、第二严重度数据、第三严重度数据累计相加，获得综合严重度数据；
完好性检测单元，用于将综合严重度数据与第一预设值、第二预设值进行比较，若综合严重度数据小于等于第一预设值，则生成低风险完好性检测信息；若综合严重度数据大于第一预设值且小于等于第二预设值，则生成中风险完好性检测信息；若综合严重度数据大于第二预设值，则生成高风险完好性检测信息。
示例性地，原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的一种或多种，第一严重度模块200包括：
数据完好性检测单元，用于对原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
第一严重度单元，用于根据数据完好性检测结果生成第一严重度数据。
示例性地，数据完好性检测单元具体用于对原始导航数据中的一种或多种进行序列检测、校验码检测、长度检测、超时检测、取值范围检测、数值跳变检测中的一种或多种检测，生成数据完好性检测结果。
示例性地，原始导航数据包括IMU信息，第一严重度模块210包括：
噪声模型完好性检测单元，用于根据预设噪声模型对IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
第一严重度单元，用于根据噪声模型完好性检测数据生成第一严重度数据。
示例性地，原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的至少两种，第一严重度模块200包括：
一致性检测单元，用于对原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
第一严重度单元，用于根据一致性检测数据生成第一严重度数据。
示例性地，一致性检测单元具体用于对原始导航数据中的至少两种进行最小二乘残差法处理，生成一致性检测数据。
示例性地，IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，一致性检测单元具体用于对主IMU信息和冗余IMU信息之间进行一致性检测，生成一致性检测数据。
示例性地，IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，一致性检测单元具体用于对GNSS信息、主IMU信息、冗余IMU信息中的两者/三者之间进行一致性检测，生成一致性检测数据。
示例性地，IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，一致性检测单元具体用于对GNSS信息、主IMU信息、冗余IMU信息、车辆数据中的两者/三者/四者之间进行一致性检测，生成一致性检测数据。
示例性地，一致性检测单元具体用于进行主IMU信息、冗余IMU信息的一致性检测，若两者一致性符合要求，继续和GNSS信息进行一致性检测；若两者一致性不符合要求，根据主IMU信息、冗余IMU信息两者生成一致性检测数据；判断主IMU信息、冗余IMU信息、GNSS信息三者的一致性是否符合要求，若是则继续和车辆数据进行一致性检测，并根据GNSS信息、主IMU信息、冗余IMU信息、车辆数据四者生成一致性检测数据；若否，根据GNSS信息、主IMU信息、冗余IMU信息三者生成一致性检测数据。
进一步地，原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的至少两种，第一严重度模块200包括：
数据完好性检测单元，用于对原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
噪声模型完好性检测单元，用于根据预设噪声模型对IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
一致性检测单元，用于对原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
第一严重度单元，用于根据数据完好性检测结果、噪声模型完好性检测数据、一致性检测数据中的一种或多种生成第一严重度数据。
进一步地，第二严重度模块400包括：
观测新息检验单元，用于对预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
第二严重度单元，用于根据观测新息检验结果生成第二严重度数据。
进一步地，第二严重度模块400包括：
方差矩阵分析单元，用于对预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
第二严重度单元，用于根据方差矩阵分析结果生成第二严重度数据。
进一步地，第二严重度模块400包括：
状态向量残差检验单元，用于对预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
第二严重度单元，用于根据状态向量残差检验结果生成第二严重度数据。
示例性地，第二严重度模块400包括：
观测新息检验单元，用于对预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
方差矩阵分析单元，用于对预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
状态向量残差检验单元，用于对预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
第二严重度单元，用于根据所述观测新息检验结果、方差矩阵分析结果、状态向量残差检验结果中的一种或多种生成第二严重度数据。
示例性地，第三严重度模块500包括：
冗余数据获取单元，用于获取冗余导航数据；
冗余定位结果单元，用于根据冗余导航数据获得冗余定位结果；
第三严重度单元，用于将冗余定位结果和定位结果进行一致性检验，生成第三严重度数据。
示例性地，冗余定位结果单元具体用于通过预设捷联解算算法对冗余IMU的数据进行处理，生成冗余定位结果。
示例性地，第三严重度单元具体用于对冗余定位结果和定位结果的对应参数进行一致性检验，生成第三严重度数据，对应参数包括位置参数、速度参数、姿态参数、零偏参数中的一种或多种。
实施例二：
本申请实施例还提供了一种组合导航数据的完好性检测方法；请参见图11，该方法包括如下步骤：
S101：获取原始导航数据。
原始导航数据包括IMU信息和GNSS信息，在应用于车辆导航时，所示原始导航数据还可以包括车辆数据。
S102：对原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据。
示例性地，原始数据完好性检测就是从S101获得的原始导航数据进行分析，第一严重度数据可衡量原始导航数据的质量好坏。
S103：根据预设组合导航算法对原始导航数据进行处理，获得定位结果。
S104：根据第一严重度数据获得完好性检测信息；
S105：根据完好性检测信息生成定位结果的置信度。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息和定位芯片接收的GNSS信息。当应用于车辆导航时，所述原始导航数据还可以包括车辆数据。
示例性地，图11为本申请实施例提供的使用原始数据完好性检测进行完好性检测的方法，原始数据完好性检测可以对原始导航数据检测，从源头上保证数据的可用性，进而提高组合导航算法的稳健性；关于原始数据完好性检测的具体实施细节请参见实施例一的相关部分，此处不再赘述。
实施例三：
本申请实施例还提供了一种组合导航数据的完好性检测方法；请参见图12，该方法包括如下步骤：
S201：获取原始导航数据。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息、定位芯片接收的GNSS信息以及车辆数据等。
S202：根据预设组合导航算法对原始导航数据进行处理，获得定位结果。
S203：对预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据。
示例性地，在组合导航算法的运行过程中进行过程完好性检测，可以检测组合导航算法内部的运行情况，第二严重度数据可衡量组合导航算法是否正常运行。
S204：根据第二严重度数据获得完好性检测信息；
S205：根据完好性检测信息生成定位结果的置信度。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息和定位芯片接收的GNSS信息。当应用于车辆导航时，所述原始导航数据还可以包括车辆数据。
示例性地，图12为本申请实施例提供的使用过程完好性检测进行完好性检测的方法，过程完好性检测可保证组合导航算法的稳健性，一些来自算法建模本身的缺陷也能覆盖；关于过程完好性检测的具体实施细节请参见实施例一的相关部分，此处不再赘述。
实施例四：
本申请实施例还提供了一种组合导航数据的完好性检测方法；请参见图13，该方法包括如下步骤：
S301：获取原始导航数据。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息、定位芯片接收的GNSS信息以及车辆数据等。
S302：根据预设组合导航算法对原始导航数据进行处理，获得定位结果。
S303：根据定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据。
示例性地，结果完好性可以对定位结果进行检验，若校验失败，则表明存在故障，定位结果失真；第三严重度数据可衡量定位结果的失真情况。
S304：根据第三严重度数据获得完好性检测信息；
S305：根据完好性检测信息生成定位结果的置信度。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息和定位芯片接收的GNSS信息。当应用于车辆导航时，所述原始导航数据还可以包括车辆数据。
示例性地，图13为本申请实施例提供的使用结果完好性检测进行完好性检测的方法，结果完好性检测可保证定位结果的准确性；关于结果完好性检测的具体实施细节请参见实施例一的相关部分，此处不再赘述。
实施例五：
本申请实施例还提供了一种组合导航数据的完好性检测方法；请参见图14，该方法包括如下步骤：
S401：获取原始导航数据。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息、定位芯片接收的GNSS信息以及车辆数据等。
S402：对原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据。
示例性地，原始数据完好性检测就是从S101获得的原始导航数据进行分析，第一严重度数据可衡量原始导航数据的质量好坏。
S403：根据预设组合导航算法对原始导航数据进行处理，获得定位结果。
S404：对预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据。
示例性地，在组合导航算法的运行过程中进行过程完好性检测，可以检测组合导航算法内部的运行情况，第二严重度数据可衡量组合导航算法是否正常运行。
S405：根据第一严重度数据和第二严重度数据获得完好性检测信息；
S406：根据完好性检测信息生成定位结果的置信度。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息和定位芯片接收的GNSS信息。当应用于车辆导航时，所述原始导航数据还可以包括车辆数据。
示例性地，图14为本申请实施例提供的使用原始数据完好性检测和过程完好性检测进行完好性检测的方法，原始数据完好性检测可以对原始导航数据检测，从源头上保证数据的可用性，进而提高组合导航算法的稳健性，过程完好性检测进一步保证组合导航算法的稳健，一些来自算法建模本身的缺陷也能覆盖；关于原始数据完好性检测、过程完好性检测的具体实施细节请参见实施例一的相关部分，此处不再赘述。
实施例六：
本申请实施例还提供了一种组合导航数据的完好性检测方法；请参见图15，该方法包括如下步骤：
S501：获取原始导航数据。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息、定位芯片接收的GNSS信息以及车辆数据等。
S502：对原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据。
示例性地，原始数据完好性检测就是从S101获得的原始导航数据进行分析，第一严重度数据可衡量原始导航数据的质量好坏。
S503：根据预设组合导航算法对原始导航数据进行处理，获得定位结果。
S504：根据定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据。
示例性地，结果完好性可以对定位结果进行检验，若校验失败，则表明存在故障，定位结果失真；第三严重度数据可衡量定位结果的失真情况。
S505：根据第一严重度数据和第三严重度数据获得完好性检测信息；
S506：根据完好性检测信息生成定位结果的置信度。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息和定位芯片接收的GNSS信息。当应用于车辆导航时，所述原始导航数据还可以包括车辆数据。
示例性地，图15为本申请实施例提供的使用原始数据完好性检测和结果完好性检测进行完好性检测的方法，原始数据完好性检测可以对原始导航数据检测，从源头上保证数据的可用性，进而提高组合导航算法的稳健性，结果完好性检测可保证定位结果的准确性；关于原始数据完好性检测、结果完好性检测的具体实施细节请参见实施例一的相关部分，此处不再赘述。
实施例七：
本申请实施例还提供了一种组合导航数据的完好性检测方法；请参见图16，该方法包括如下步骤：
S601：获取原始导航数据。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息、定位芯片接收的GNSS信息以及车辆数据等。
S603：根据预设组合导航算法对原始导航数据进行处理，获得定位结果。
S603：对预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据。
示例性地，在组合导航算法的运行过程中进行过程完好性检测，可以检测组合导航算法内部的运行情况，第二严重度数据可衡量组合导航算法是否正常运行。
S604：根据定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据。
示例性地，结果完好性可以对定位结果进行检验，若校验失败，则表明存在故障，定位结果失真；第三严重度数据可衡量定位结果的失真情况。
S605：根据第二严重度数据和第三严重度数据获得完好性检测信息；
S606：根据完好性检测信息生成定位结果的置信度。
示例性地，原始导航数据包括IMU采集的IMU信息和定位芯片接收的GNSS信息。当应用于车辆导航时，所述原始导航数据还可以包括车辆数据。
示例性地，图16为本申请实施例提供的使用过程完好性检测和结果完好性检测进行完好性检测的方法，过程完好性检测保证组合导航算法的稳健，一些来自算法建模本身的缺陷也能覆盖，结果完好性检测可保证定位结果的准确性；关于过程完好性检测、结果完好性检测的具体实施细节请参见实施例一的相关部分，此处不再赘述。
本申请还提供一种电子设备，请参见图17，图17为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。电子设备可以包括处理器510、通信接口520、存储器530和至少一个通信总线540。其中，通信总线540用于实现这些组件直接的连接通信。其中，本申请实施例中电子设备的通信接口520用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。处理器510可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。电子设备可以执行上述图1至图9方法实施例涉及的各个步骤。
本申请实施例还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，所述计算机程序被处理器执行时实现方法实施例所述的方法，为避免重复，此处不再赘述。
本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行方法实施例所述的方法。

Claims (40)

1.一种组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，包括；
获取原始导航数据；
对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据；
根据预设组合导航算法对所述原始导航数据进行处理，获得定位结果；
对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据；
根据所述定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据；
根据所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据获得完好性检测信息；
根据所述完好性检测信息生成所述定位结果的置信度。
2.根据权利要求1所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述根据所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据获得完好性检测信息的步骤，包括：
将所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据累计相加，获得综合严重度数据；
将所述综合严重度数据与第一预设值、第二预设值进行比较，若所述综合严重度数据小于等于所述第一预设值，则生成低风险完好性检测信息；若所述综合严重度数据大于所述第一预设值且小于等于所述第二预设值，则生成中风险完好性检测信息；若所述综合严重度数据大于所述第二预设值，则生成高风险完好性检测信息。
3.根据权利要求1所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的一种或多种，所述对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据的步骤，包括：
对所述原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
根据所述数据完好性检测结果生成所述第一严重度数据。
4.根据权利要求3所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述对所述原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果的步骤，包括：
对所述原始导航数据中的一种或多种进行序列检测、校验码检测、长度检测、超时检测、取值范围检测、数值跳变检测中的一种或多种检测，生成所述数据完好性检测结果。
5.根据权利要求1所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述原始导航数据包括IMU信息，所述对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据的步骤，包括：
根据预设噪声模型对所述IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
根据所述噪声模型完好性检测数据生成所述第一严重度数据。
6.根据权利要求1所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的至少两种，所述对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据的步骤，包括：
对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
根据所述一致性检测数据生成所述第一严重度数据。
7.根据权利要求6所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对所述主IMU信息和冗余IMU信息之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
8.根据权利要求6所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息中的两者/三者之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
9.根据权利要求6所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述车辆数据中的两者/三者/四者之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
10.根据权利要求9所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述对所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述车辆数据中的两者/三者/四者之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据的步骤，包括：
进行所述主IMU信息、所述冗余IMU信息的一致性检测，若两者一致性符合要求，继续和所述GNSS信息进行一致性检测；若两者一致性不符合要求，根据所述主IMU信息、所述冗余IMU信息两者生成所述一致性检测数据；
判断所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述GNSS信息三者的一致性是否符合要求，若是则继续和所述车辆数据进行一致性检测，并根据所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述车辆数据四者生成所述一致性检测数据；若否，根据所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息三者生成所述一致性检测数据。
11.根据权利要求1所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的至少两种，所述对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据的步骤，包括：
对所述原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
根据预设噪声模型对所述IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
根据所述数据完好性检测结果、所述噪声模型完好性检测数据、所述一致性检测数据中的一种或多种生成所述第一严重度数据。
12.根据权利要求6所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述一致性检测采用最小二乘残差法，所述对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据的步骤，包括：
对所述原始导航数据中的至少两种进行最小二乘残差法处理，生成所述一致性检测数据。
13.根据权利要求1所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对所述预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
根据所述观测新息检验结果生成所述第二严重度数据。
14.根据权利要求1所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对所述预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
根据所述方差矩阵分析结果生成所述第二严重度数据。
15.根据权利要求1所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对所述预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
根据所述状态向量残差检验结果生成所述第二严重度数据。
16.根据权利要求1所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据的步骤，包括：
对所述预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
对所述预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
对所述预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
根据所述观测新息检验结果、所述方差矩阵分析结果、所述状态向量残差检验结果中的一种或多种生成所述第二严重度数据。
17.根据权利要求1所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述根据所述定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据的步骤，包括：
获取冗余导航数据；
根据所述冗余导航数据获得冗余定位结果；
将所述冗余定位结果和所述定位结果进行一致性检验，生成所述第三严重度数据。
18.根据权利要求17所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述冗余导航数据为冗余IMU的数据，所述根据所述冗余导航数据获得冗余定位结果的步骤，包括：
通过预设捷联解算算法对所述冗余IMU的数据进行处理，生成所述冗余定位结果。
19.根据权利要求17所述的组合导航数据的完好性检测方法，其特征在于，所述将所述冗余定位结果和所述定位结果进行一致性检验，生成所述第三严重度数据的步骤，包括：
对所述冗余定位结果和所述定位结果的对应参数进行一致性检验，生成所述第三严重度数据，所述对应参数包括位置参数、速度参数、姿态参数、零偏参数中的一种或多种。
20.一种组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，包括：
原始数据获取模块，用于获取原始导航数据；
第一严重度模块，用于对所述原始导航数据进行原始数据完好性检测，生成第一严重度数据；
组合导航定位模块，用于根据预设组合导航算法对所述原始导航数据进行处理，获得定位结果；
第二严重度模块，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行过程完好性检测，生成第二严重度数据；
第三严重度模块，用于根据所述定位结果进行结果完好性检测，生成第三严重度数据；
完好性检测模块，用于根据所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据获得完好性检测信息；
置信度模块，用于根据所述完好性检测信息生成所述定位结果的置信度。
21.根据权利要求20所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述完好性检测模块包括：
综合严重度单元，用于将所述第一严重度数据、所述第二严重度数据、所述第三严重度数据累计相加，获得综合严重度数据；
完好性检测单元，用于将所述综合严重度数据与第一预设值、第二预设值进行比较，若所述综合严重度数据小于等于所述第一预设值，则生成低风险完好性检测信息；若所述综合严重度数据大于所述第一预设值且小于等于所述第二预设值，则生成中风险完好性检测信息；若所述综合严重度数据大于所述第二预设值，则生成高风险完好性检测信息。
22.根据权利要求20所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的一种或多种，所述第一严重度模块包括：
数据完好性检测单元，用于对所述原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
第一严重度单元，用于根据所述数据完好性检测结果生成所述第一严重度数据。
23.根据权利要求22所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述数据完好性检测单元具体用于对所述原始导航数据中的一种或多种进行序列检测、校验码检测、长度检测、超时检测、取值范围检测、数值跳变检测中的一种或多种检测，生成所述数据完好性检测结果。
24.根据权利要求20所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述原始导航数据包括IMU信息，所述第一严重度模块包括：
噪声模型完好性检测单元，用于根据预设噪声模型对所述IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
第一严重度单元，用于根据所述噪声模型完好性检测数据生成所述第一严重度数据。
25.根据权利要求20所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的至少两种，所述第一严重度模块包括：
一致性检测单元，用于对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
第一严重度单元，用于根据所述一致性检测数据生成所述第一严重度数据。
26.根据权利要求25所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述一致性检测单元具体用于对所述主IMU信息和冗余IMU信息之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
27.根据权利要求25所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述一致性检测单元具体用于对所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息中的两者/三者之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
28.根据权利要求25所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述IMU信息包括主IMU信息和冗余IMU信息，所述一致性检测单元具体用于对所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述车辆数据中的两者/三者/四者之间进行一致性检测，生成所述一致性检测数据。
29.根据权利要求28所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述一致性检测单元具体用于进行所述主IMU信息、所述冗余IMU信息的一致性检测，若两者一致性符合要求，继续和所述GNSS信息进行一致性检测；若两者一致性不符合要求，根据所述主IMU信息、所述冗余IMU信息两者生成所述一致性检测数据；
判断所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述GNSS信息三者的一致性是否符合要求，若是则继续和所述车辆数据进行一致性检测，并根据所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息、所述车辆数据四者生成所述一致性检测数据；若否，根据所述GNSS信息、所述主IMU信息、所述冗余IMU信息三者生成所述一致性检测数据。
30.根据权利要求20所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述原始导航数据包括IMU信息、GNSS信息、车辆数据中的一种或多种，所述第一严重度模块包括：
数据完好性检测单元，用于对所述原始导航数据中的一种或多种进行数据完好性检测，生成数据完好性检测结果；
噪声模型完好性检测单元，用于根据预设噪声模型对所述IMU信息进行噪声模型完好性检测，生成噪声模型完好性检测数据；
一致性检测单元，用于对所述原始导航数据中的至少两种进行一致性检测，生成一致性检测数据；
第一严重度单元，用于根据所述数据完好性检测结果、所述噪声模型完好性检测数据、所述一致性检测数据中的一种或多种生成所述第一严重度数据。
31.根据权利要求25所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述一致性检测采用最小二乘残差法，所述一致性检测单元具体用于对所述原始导航数据中的至少两种进行最小二乘残差法处理，生成所述一致性检测数据。
32.根据权利要求20所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述第二严重度模块包括：
观测新息检验单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
第二严重度单元，用于根据所述观测新息检验结果生成所述第二严重度数据。
33.根据权利要求20所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述第二严重度模块包括：
方差矩阵分析单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
第二严重度单元，用于根据所述方差矩阵分析结果生成所述第二严重度数据。
34.根据权利要求20所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述第二严重度模块包括：
状态向量残差检验单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
第二严重度单元，用于根据所述状态向量残差检验结果生成所述第二严重度数据。
35.根据权利要求20所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述第二严重度模块包括：
观测新息检验单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行观测新息检验，生成观测新息检验结果；
方差矩阵分析单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行方差矩阵分析，生成方差矩阵分析结果；
状态向量残差检验单元，用于对所述预设组合导航算法的运行状态进行状态向量残差检验，生成状态向量残差检验结果；
第二严重度单元，用于根据所述观测新息检验结果、所述方差矩阵分析结果、所述状态向量残差检验结果中的一种或多种生成所述第二严重度数据。
36.根据权利要求20所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述第三严重度模块包括：
冗余数据获取单元，用于获取冗余导航数据；
冗余定位结果单元，用于根据所述冗余导航数据获得冗余定位结果；
第三严重度单元，用于将所述冗余定位结果和所述定位结果进行一致性检验，生成所述第三严重度数据。
37.根据权利要求36所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述冗余定位结果单元具体用于通过预设捷联解算算法对所述冗余IMU的数据进行处理，生成所述冗余定位结果。
38.根据权利要求36所述的组合导航数据的完好性检测系统，其特征在于，所述第三严重度单元具体用于对所述冗余定位结果和所述定位结果的对应参数进行一致性检验，生成所述第三严重度数据，所述对应参数包括位置参数、速度参数、姿态参数、零偏参数中的一种或多种。
39.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至19任一项所述的组合导航数据的完好性检测方法的步骤。
40.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至19任一项所述的组合导航数据的完好性检测方法。
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