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GNSS/INS 松组合导航

本仓库的默认入口是经过测试的 21 状态误差状态卡尔曼滤波松组合程序 integrated_navigation。仓库只保留重构后的实现;清理前的旧版单体程序可通过 Git 标签 legacy-baseline 查阅。

当前状态

正式经验配置已经在所给开阔场 IMU/PVT 数据上满足既定收敛合同:

  • 1253 个 PVT 历元全部匹配,位置和速度原始检验均通过 1253/1253
  • 565 个动态历元的位置和速度检验均通过 565/565
  • all-epoch 水平、垂直、三维速度 RMS 分别为 0.266261 m0.120030 m0.094704 m/s
  • 无 NaN/Inf、无非预期分段,重复运行的有效输出逐字节一致;
  • Debug、Release、MSVC ASan 三种构建均通过全部 22 项测试。

这里的“经验收敛”只表示该 IMU/PVT 会话内部的一致性,不能替代独立真值精度或 跨会话泛化验证。

快速开始

正式解算使用:

  • IMU:data/open_field/imu_rawimusa.ASC
  • PVT:data/open_field/gnss_pvt.txt
  • 配置:config/open_field_empirical.ini
  • IMU 输入格式:novatel_rawimusa_ascii

原始数据不提交到 Git。文件名、哈希和放置方法见 本地数据说明

在 Visual Studio 2022 x64 环境中:

cmake -S . -B build -G "Visual Studio 17 2022" -A x64
cmake --build build --config Release
.\build\Release\integrated_navigation.exe --config .\config\open_field_empirical.ini

配置中的相对路径以配置文件所在目录为基准。config/open_field.ini 是保留的原始 RED 基线,不是正式经验配置。

输出

配置项 run.output_dir 指定运行目录,程序生成:

  • solution.txt:位置、NED 速度和姿态;
  • state.csv:闭环反馈前修正量、IMU 标定状态和协方差标准差;
  • innovation.csv:位置/速度残差、raw/final NIS、接受状态、适配状态和实际 观测协方差倍率;
  • events.log:输入丢弃、补齐、重复 GNSS、时间线间隔和分段事件;
  • summary.txt:样本、匹配、全段/动态接受计数、RMS、健康状态和纯惯导尾段。

文件字段保持稳定的机器可读英文名称;面向使用者的说明、验证报告和结论使用中文。

收敛合同

正式合同同时要求:

  • 全段位置与速度接受率各不低于 95%;
  • 动态段位置与速度接受率各不低于 95%;
  • all-epoch 水平、垂直、三维速度 RMS 分别不超过 0.5 m1.0 m0.1 m/s
  • 输出有限且健康,适配更新必须在诊断中显式标记。

接受率 100% 不等于完整收敛。使用 data/open_field/imu_converted_frd.txt 的专项诊断虽然最终接受 1253/1253、动态接受 565/565,但三维速度 RMS 为 0.470908 m/s, 超过门限;其中 1163 次速度更新依赖观测协方差适配。因此该文件未被选作正式输入。 它采用 converted_increment_text 语义,内容已经是角增量和速度增量,不能再应用 RAWIMUSA 原始计数比例因子。

验证证据

旧版来源

旧源码不再位于默认分支,也不参与构建和测试。清理前快照保存在 legacy-baseline 标签中;已知缺陷和迁移边界见 旧版实现说明

About

Loosely coupled GNSS/INS integrated navigation system with a 21-state ESKF and empirical convergence validation.

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