GNSS精度判断和协方差矩阵

 

havv和vacc不是GST标准差，

 

 

 

 

 

 

 

 

https://blog.csdn.net/qq_38429958/article/details/135639678

 

 

https://uav.chinaflier.com/thread-25814-1-1.html

飞控需要GPS哪些信息（即需要设置哪些参数）？

以开源飞控px4为例：

实际应用中，我们可以不需要解码出这么多信息，常用的如下：
经纬度、海平面高度              lat   lon   alt
锁定类型                              fix_type
水平/垂直精度估计               eph  epv
水平/垂直精度因子               hdop  vdop
GPS噪声值                          noise_per_ms
NED系速度                         vel_n_m_s    vel_e_m_s  vel_d_m_s
卫星数                                satellites_used

 

飞控中如何判定GPS可用？

标准不定，但是基本原则是根据精度来判定。
这里插入讲一下，笔者有次在某个群里看到有人问飞控算法里的eph epv表示什么意思，有人回答说是水平和垂直的精度因子，然后一大群人附和这个说法，但其实这个说法是错误的。
首先，水平/垂直精度因子是dop数据包解析出来的hdop vdop。
这里的eph epv是pvt数据包里的hAcc vAcc，单位是mm，飞控中将其转换到m。简单理解就是水平和垂直方向的精度，这个数据是估计出来的。
在飞控算法中也更新这个数据。所以，参考开源代码的时候，要看的细致一些，不能想当然的认为，包括网络查找的答案不能尽信，要自己审核确认下。

 

这里通过判定gps的噪声值、fix_type来判定gps是否可用。
在组合导航算法中，通过eph、epv和fix_type来判定。

 

 

 

 

 

https://blog.csdn.net/qq_34994476/article/details/112346815

 

 

w_gps_xy：GPS水平定位权重，w_gps_z：GPS垂直定位权重（看注释）

因为GPS有时延，所以计算的并不是本时刻的corr。

 

 

 

 

// 在UBX-NAV-PVT消息的回调函数中
void onUbxNavPvt(const ublox_msgs::msg::NavPVT& pvt) {
    auto nav_sat_fix_msg = sensor_msgs::msg::NavSatFix();

    // 1. 填充基本位置信息（注意单位转换）
    nav_sat_fix_msg.latitude = pvt.lat * 1e-7; // 度
    nav_sat_fix_msg.longitude = pvt.lon * 1e-7; // 度
    nav_sat_fix_msg.altitude = pvt.height * 1e-3; // 米

    // 2. 设置状态指示符，反映RTK状态
    if (pvt.flags.carr_soln == 2) { // CarrSoln == 2 表示RTK固定解
        nav_sat_fix_msg.status.status = sensor_msgs::msg::NavSatStatus::STATUS_GBAS_FIX;
    } else if (pvt.flags.carr_soln == 1) { // CarrSoln == 1 表示RTK浮动解
        nav_sat_fix_msg.status.status = sensor_msgs::msg::NavSatStatus::STATUS_SBAS_FIX;
    } else {
        // SPP或其他模式
        nav_sat_fix_msg.status.status = (pvt.fix_type == 3) 
                                        ? sensor_msgs::msg::NavSatStatus::STATUS_FIX 
                                        : sensor_msgs::msg::NavSatStatus::STATUS_NO_FIX;
    }

    // 3. 【核心】填充 position_covariance
    // 将hAcc和vAcc从毫米转换为米，并计算方差（标准差的平方）
    double h_std_dev = pvt.h_acc * 1e-3; // 水平精度估计 (米)
    double v_std_dev = pvt.v_acc * 1e-3; // 垂直精度估计 (米)

    // 重置协方差矩阵
    std::fill(nav_sat_fix_msg.position_covariance.begin(), nav_sat_fix_msg.position_covariance.end(), 0.0);

    // 填充对角矩阵 [East方差, North方差, Up方差]
    // 假设东/北方向误差相等，均为h_std_dev
    nav_sat_fix_msg.position_covariance[0] = h_std_dev * h_std_dev; // E-E variance
    nav_sat_fix_msg.position_covariance[4] = h_std_dev * h_std_dev; // N-N variance
    nav_sat_fix_msg.position_covariance[8] = v_std_dev * v_std_dev; // U-U variance

    // 4. 设置协方差类型
    // 由于hAcc/vAcc是接收机提供的估计值，我们使用APPROXIMATED
    nav_sat_fix_msg.position_covariance_type = sensor_msgs::msg::NavSatFix::COVARIANCE_TYPE_APPROXIMATED;

    // 5. 发布消息
    nav_sat_fix_pub_->publish(nav_sat_fix_msg);
}

　　

为什么这是首选？​​

• ​​自动适应所有模式​​：ZED-F9P的固件已经为你计算好了当前模式下的精度。RTK固定时，hAcc为0.01-0.03米；SPP时，为1-3米。你无需自己判断模式。

• ​​实时准确​​：它反映了当前卫星几何结构、信号质量和解算算法的实时状态，比任何经验公式都准确。

 

 

 常用的有：
PDOP(position dilution of precision ) 三维位置精度因子：为纬度、经度和高程等误差平方和的开根号值
HDOP（horizontal dilution of precision ）水平分量精度因子：为纬度和经度等误差平方和的开根号值
VDOP（vertical dilution of precision ）垂直分量精度因子
GDOP（Geometric Dilution Precision）几何精度因子:是衡量一个定位系统精度的重要标准之一
它们之间的简单关系为：
HDOP2+VDOP2=PDOP2
DOP值的大小与GPS定位的误差成正比，DOP值越大，定位误差越大，定位的精度就低。PDOP则直接反映GPS卫星的分布情况，当PDOP较大时，表明空中的4颗GPS卫星几何分布不是太理想，他们构成的图形周长太短，定位精度就低，反之亦然。小于等于4的PDOP产生最佳位置。5到7之间的PDOP可接受，大于等于7的PDOP较差。