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龙图腾网获悉广州中海达卫星导航技术股份有限公司申请的专利一种手持式GNSS/MEMS-INS接收机航向初值获取方法、电子设备、存储介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN112902956B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202011594858.7，技术领域涉及：G01C21/18；该发明授权一种手持式GNSS/MEMS-INS接收机航向初值获取方法、电子设备、存储介质是由陈源军;厉宽宽;刘猛奎设计研发完成，并于2020-12-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种手持式GNSS/MEMS-INS接收机航向初值获取方法、电子设备、存储介质在说明书摘要公布了：本发明提供一种手持式GNSSMEMS‑INS接收机航向初值获取方法，包括以下步骤：计算俯仰角和横滚角，INS初始化，INS捷联算法更新，计算速度增量，计算航向角。本发明涉及一种电子设备和存储介质，用于执行一种手持式GNSSMEMS‑INS接收机航向初值获取方法。本发明提供的方法简单，容易工程实现。在粗对准过程中，通过IMU和GNSS各自提供的速度增量就能计算得到航向角，有效的减少了由INS速度更新带来的误差和GNSS的观测噪声，不涉及复杂的滤波计算及平差处理。作业方式灵活、简单，无需要求载体前进方向与载体纵轴保持一致，同时不需要载体提供较大的机动，非常适用于RTK测量作业场景。

本发明授权一种手持式GNSS/MEMS-INS接收机航向初值获取方法、电子设备、存储介质在权利要求书中公布了：1.一种手持式GNSSMEMS-INS接收机航向初值获取方法，其特征在于，包括以下步骤： 计算俯仰角和横滚角，在静止状态下对IMU采集的原始数据进行解算得到每个历元下的俯仰角和横滚角； INS初始化，在航向粗对准起始时刻下，将RTK提供的位置作为INS初始位置，将RTK提供的速度作为INS初始速度，将对应历元下的俯仰角和横滚角作为INS捷联解算中俯仰角和横滚角的初值，将INS捷联解算中航向角的初值赋值为0，此时认为IMU坐标系中的y轴指向为假北； INS捷联算法更新，根据姿态更新、速度更新和位置更新公式得到每个历元下IMU解算的速度； 所述INS捷联算法更新步骤中，姿态微分方程： 其中，为构造的反对称矩阵，且 表示陀螺输出的角速度，表示b系旋转至n系的姿态变换四元数，表示的共轭四元数， 在采样间隔[k-1,k]内，通过毕卡算法对姿态微分方程进行求解，得到： 其中，分别表示当地导航系下k和k-1时刻的姿态变换四元数，Δθk＝|Δθk|，表示从k-1时刻到k时刻的姿态四元数变化； 所述INS捷联算法更新步骤中，速度微分方程： 其中，表示加速度计输出的比力，vn，gn分别表示当地导航系下的速度矢量和重力矢量； 速度微分方程在[k-1,k]内进行积分，得到： 其中，分别表示当地导航系下k-1、k时刻的速度；表示比力产生的速度增量，假设k-1时刻和k时刻之间的加速度是线性变化，得到的近似表达式为： 被称作旋转效应补偿项，被称作划桨效应补偿；是由哥氏加速度、重力加速度和向心加速度共同作用产生的速度增量补偿项； 所述INS捷联算法更新步骤中，位置微分方程： 其中，RN表示卯酉圈曲率半径，RM表示子午圈曲率半径； 在采样间隔[k-1,k]内，对位置微分方程进行积分，得到： 其中，分别表示当地导航系下k-1、k时刻的位置； 计算速度增量，选取航向粗对准初始化区间并计算区间下的GNSS速度增量和IMU速度增量； 所述计算速度增量步骤中，根据姿态更新、速度更新和位置更新公式得到前后历元间INS的速度增量ΔvIMUtk-1,tk，根据前后历元作差的方式得到前后历元间GNSS的速度增量ΔvGNSStk-1,tk； 计算航向角，根据起、止时刻的GNSS速度增量和IMU速度增量计算起始时刻的航向角； 所述计算航向角步骤中，根据起、止时刻的GNSS速度增量和IMU速度增量计算起始时刻的航向角的公式为： 其中，ψ0表示t0时刻航向角，ΔvGNSS,Et0,tk表示t0时刻到tk时刻GNSS在E方向的速度增量，ΔvGNSS,Nt0,tk表示t0时刻到tk时刻GNSS在N方向的速度增量，ΔvIMU,xt0,tk表示t0时刻到tk时刻IMU解算的速度增量在水平坐标系X轴下的投影，ΔvIMU,yt0,tk表示t0时刻到tk时刻IMU解算的速度增量在水平坐标系Y轴下的投影。

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