專利名稱：一種單軸旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種測(cè)量方法，特別是涉及一種單軸旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的初始姿態(tài)確定方法。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種完全自主的導(dǎo)航系統(tǒng)，利用陀螺儀和加速度計(jì)測(cè)量慣性測(cè)量單元(IMU)相對(duì)慣性空間的線運(yùn)動(dòng)和角運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在給定初始條件下，結(jié)合轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的IMU相對(duì)載體的角度值，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行積分運(yùn)算，連續(xù)、實(shí)時(shí)地提供位置、速度和姿態(tài)信息。由于旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)完全依靠自身的慣性元件，不依靠任何外界信息測(cè)量導(dǎo)航參數(shù)，因此，它具有隱蔽性好，不受氣候條件限制，不受干擾等優(yōu)點(diǎn)，是一種完全自主式、全天候的導(dǎo)航系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海等領(lǐng)域。初始對(duì)準(zhǔn)誤差是導(dǎo)致慣導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)航精度難以提高的主要因素，初始對(duì)準(zhǔn)誤差對(duì)系統(tǒng)的影響不僅表現(xiàn)在載體姿態(tài)測(cè)量輸出上，而且表現(xiàn)在速度和位置的測(cè)量輸出上。因此在旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入導(dǎo)航狀態(tài)前，必須首先完成初始對(duì)準(zhǔn)過(guò)程。
根據(jù)不同基座的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，初始對(duì)準(zhǔn)又可以分為靜基座對(duì)準(zhǔn)和動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)。動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)是指在載體機(jī)動(dòng)或存在外界擾動(dòng)的條件下，捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)完成初始對(duì)準(zhǔn)。動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)常常需要外部信息，對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)變量進(jìn)行估計(jì)，并在濾波穩(wěn)定后進(jìn)行姿態(tài)修正。靜基座對(duì)準(zhǔn)是指載體在靜止的條件下，捷聯(lián)慣性系統(tǒng)進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)。
通過(guò)分析捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差特性可以知道，系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的難點(diǎn)與重點(diǎn)是方位失準(zhǔn)角的估計(jì)。為了提高方位失準(zhǔn)角的估計(jì)精度及收斂速度，重要的就是要提高方位失準(zhǔn)角的可觀測(cè)度，而方位失準(zhǔn)角的可觀測(cè)度與東向陀螺漂移是密切相關(guān)的。由于載體靜止的條件下進(jìn)行以速度為觀測(cè)量的組合對(duì)準(zhǔn)，系統(tǒng)可觀測(cè)度不高，特別是地理坐標(biāo)系下東向陀螺漂移不可觀測(cè)，導(dǎo)致方位失準(zhǔn)角的可觀測(cè)度難以提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決在載體靜止的狀態(tài)下，地理坐標(biāo)系下東向陀螺漂移不可觀測(cè)，導(dǎo)致方位失準(zhǔn)角的可觀測(cè)度難以提高的問題的一種單軸旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種單軸旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法，其特征在于將慣性測(cè)量單元繞不與自身重合的載體方位軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)改變系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)模型中的系統(tǒng)矩陣，從而改善慣導(dǎo)系統(tǒng)的可觀測(cè)性，其具體步驟如下 (1)利用全球定位系統(tǒng)GPS確定載體的初始位置參數(shù)，將它們裝訂至導(dǎo)航計(jì)算機(jī)中； (2)光纖陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，然后采集光纖陀螺儀和石英加速度計(jì)輸出的數(shù)據(jù)； (3)對(duì)采集到的光纖陀螺儀和石英加速度計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用解析法來(lái)完成系統(tǒng)的粗對(duì)準(zhǔn)，初步確定載體的姿態(tài)信息； 根據(jù)加速度計(jì)的輸出的重力矢量g以及陀螺儀輸出與地球自轉(zhuǎn)角速率ωie的測(cè)量值初步確定此時(shí)載體的姿態(tài)信息完成系統(tǒng)的粗對(duì)準(zhǔn)，建立載體坐標(biāo)系b和計(jì)算地理坐標(biāo)系n′之間的轉(zhuǎn)換矩陣Tbn′ 對(duì)于某一緯度

有 gt＝
T
用g和ωie可以構(gòu)成一個(gè)新的矢量E，即E＝g×ωie，再根據(jù)導(dǎo)航系與載體系之間的方向余弦矩陣可以得 考慮捷聯(lián)矩陣的正交性，即
其中g(shù)b、ωieb用陀螺和加速度的輸出近似代替。
(4)慣性測(cè)量單元繞載體坐標(biāo)系oyb軸正向旋轉(zhuǎn)45度(如附圖2)，確定IMU坐標(biāo)系與載體坐標(biāo)系之間的初始相對(duì)位置； 載體坐標(biāo)系與IMU坐標(biāo)系具有同一坐標(biāo)原點(diǎn)o，oys軸與oyb軸相重合，oxs軸、ozs軸、oxb軸和ozb軸位于同一平面內(nèi)，但ozs軸與ozb軸的夾角為45°，ozs軸與oxb軸的夾角為90°-45°＝45°。
(5)確定兩坐標(biāo)系相對(duì)初始位置關(guān)系后，慣性測(cè)量單元繞載體坐標(biāo)系方位軸ozb正向以角速度ω＝6°/s連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)(如附圖3)； IMU轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，IMU坐標(biāo)系到載體坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣為
(6)建立以速度誤差為狀態(tài)變量的卡爾曼濾波狀態(tài)方程及速度誤差為量測(cè)量的量測(cè)方程； 1)建立卡爾曼濾波的狀態(tài)方程 用一階線性微分方程來(lái)描述旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的狀態(tài)誤差 其中X(t)為t時(shí)刻系統(tǒng)的狀態(tài)向量；A(t)和B(t)分別為系統(tǒng)的狀態(tài)矩陣和噪聲矩陣；W(t)為系統(tǒng)噪聲向量； 系統(tǒng)的狀態(tài)向量為
系統(tǒng)的白噪聲向量為 W＝[ax ay ωx ωy ωz 0 0 0 0 0]T 其中δVe、δVn分別表示東向、北向的速度誤差；

分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys軸加速度計(jì)零偏；εx、εy、εz分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys、ozs軸陀螺的常值漂移；ax、ay分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys軸加速度計(jì)的白噪聲誤差；ωx、ωy、ωz分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys、ozs軸陀螺的白噪聲誤差； 系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣為 其中 Ve、Vn分別表示東向、北向的速度；ωie表示地球自轉(zhuǎn)角速度；Rm、Rn分別表示地球子午、卯酉曲率半徑；L表示當(dāng)?shù)鼐暥龋籪e、fn、fu分別表示為導(dǎo)航坐標(biāo)系下東向、北向、天向的比力。
令捷聯(lián)矩陣Tsn′為 則 2)建立卡爾曼濾波的量測(cè)方程 用一階線性微分方程來(lái)描述旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的量測(cè)方程如下 Z(t)＝H(t)X(t)+v(t) 其中Z(t)表示t時(shí)刻系統(tǒng)的量測(cè)向量；H(t)表示系統(tǒng)的量測(cè)矩陣；v(t)表示系統(tǒng)的量測(cè)噪聲； 系統(tǒng)量測(cè)矩陣為 量測(cè)量為水平速度誤差 v(t)＝[ve vn]T (7)利用步驟(6)估計(jì)出平臺(tái)失準(zhǔn)角，并在精對(duì)準(zhǔn)結(jié)束時(shí)用它來(lái)修正系統(tǒng)的捷聯(lián)姿態(tài)矩陣，完成精確的初始對(duì)準(zhǔn)。
本發(fā)明以速度作為觀測(cè)量，設(shè)計(jì)了一種新的IMU旋轉(zhuǎn)式組合對(duì)準(zhǔn)方法。在精對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中，通過(guò)IMU的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，捷聯(lián)矩陣成為一個(gè)周期變化的量。這種方法解決了載體靜止條件下東向陀螺漂移不可觀測(cè)，以及由此導(dǎo)致的方位失準(zhǔn)角精度不高的問題。由于陀螺漂移是造成捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)輸出導(dǎo)航誤差的重要因素，所以采用本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)后，可以有效的提高捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。
對(duì)本發(fā)明有益的效果說(shuō)明如下 在Matlab仿真條件下，對(duì)該方法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn) 載體初始位置北緯45.7796°，東經(jīng)126.6705°； 初始姿態(tài)誤差角

分別取1°、1°、3°； 赤道半徑Re＝6378393.0m； 橢球度e＝3.367e-3； 由萬(wàn)有引力可得的地球表面重力加速度g0＝9.78049； 地球自轉(zhuǎn)角速度(弧度/秒)7.2921158e-5； 陀螺儀常值漂移0.01度/小時(shí)； 加速度計(jì)零偏10-4g0； 常數(shù)π＝3.1415926； 利用本發(fā)明所述方法得到載體東向失準(zhǔn)角誤差曲線、北向失準(zhǔn)角誤差曲線和方位失準(zhǔn)角誤差曲線分別如圖4、圖5、圖6所示。結(jié)果表明在載體靜止且IMU連續(xù)旋轉(zhuǎn)的條件下，采用本發(fā)明的方法可以獲得較高的對(duì)準(zhǔn)精度。


圖1為本發(fā)明的一種單軸旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法流程圖； 圖2為初始時(shí)刻IMU坐標(biāo)系與載體坐標(biāo)系的初始相對(duì)位置關(guān)系； 圖3為IMU轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，IMU坐標(biāo)系與載體坐標(biāo)系的相對(duì)位置關(guān)系； 圖4為本發(fā)明的基于卡爾曼濾波的旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)組合對(duì)準(zhǔn)新方法東向失準(zhǔn)角實(shí)驗(yàn)曲線。
圖5為本發(fā)明的基于卡爾曼濾波的旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)組合對(duì)準(zhǔn)新方法北向失準(zhǔn)角實(shí)驗(yàn)曲線。
圖6為本發(fā)明的基于卡爾曼濾波的旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)組合對(duì)準(zhǔn)新方法方位失準(zhǔn)角實(shí)驗(yàn)曲線。
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地描述 (1)利用全球定位系統(tǒng)GPS確定載體的初始位置參數(shù)，將它們裝訂至導(dǎo)航計(jì)算機(jī)中； (2)光纖陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，然后采集光纖陀螺儀和石英加速度計(jì)輸出的數(shù)據(jù)； (3)對(duì)采集到的光纖陀螺儀和石英加速度計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用解析法來(lái)完成系統(tǒng)的粗對(duì)準(zhǔn)，初步確定載體的姿態(tài)信息； 根據(jù)加速度計(jì)的輸出的重力矢量g以及陀螺儀輸出與地球自轉(zhuǎn)角速率ωie的測(cè)量值初步確定此時(shí)載體的姿態(tài)信息完成系統(tǒng)的粗對(duì)準(zhǔn)，建立載體坐標(biāo)系b和計(jì)算地理坐標(biāo)系n′之間的轉(zhuǎn)換矩陣Tbn′ 對(duì)于某一緯度

有 gt＝
T (1)
用g和ωie可以構(gòu)成一個(gè)新的矢量E，即E＝g×ωie，再根據(jù)導(dǎo)航系與載體系之間的方向余弦矩陣可以得 考慮捷聯(lián)矩陣的正交性，即
其中g(shù)b、ωieb用陀螺和加速度的輸出近似代替。
(4)慣性測(cè)量單元繞載體坐標(biāo)系oyb軸正向旋轉(zhuǎn)45度(如附圖2)，確定IMU坐標(biāo)系與載體坐標(biāo)系之間的初始相對(duì)位置； 載體坐標(biāo)系與IMU坐標(biāo)系具有同一坐標(biāo)原點(diǎn)o，oys軸與oyb軸相重合，oxs軸、ozs軸、oxb軸和ozb軸位于同一平面內(nèi)，但ozs軸與ozb軸的夾角為45°，ozs軸與oxb軸的夾角為90°-45°＝45°。
(5)確定兩坐標(biāo)系相對(duì)初始位置關(guān)系后，慣性測(cè)量單元繞載體坐標(biāo)系方位軸ozb正向以角速度ω＝6°/s連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)(如附圖3)； IMU轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，IMU坐標(biāo)系到載體坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣為
(6)建立以速度誤差為狀態(tài)變量的卡爾曼濾波狀態(tài)方程及速度誤差為量測(cè)量的量測(cè)方程； 1)建立卡爾曼濾波的狀態(tài)方程 用一階線性微分方程來(lái)描述旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的狀態(tài)誤差 其中X(t)為t時(shí)刻系統(tǒng)的狀態(tài)向量；A(t)和B(t)分別為系統(tǒng)的狀態(tài)矩陣和噪聲矩陣；W(t)為系統(tǒng)噪聲向量； 系統(tǒng)的狀態(tài)向量為
系統(tǒng)的白噪聲向量為 W＝[ax ay ωx ωy ωz 0 0 0 0 0]T(9) 其中δVe、δVn分別表示東向、北向的速度誤差；

分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys軸加速度計(jì)零偏；εx、εy、εz分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys、ozs軸陀螺的常值漂移；ax、ay分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys軸加速度計(jì)的白噪聲誤差；ωx、ωy、ωz分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys、ozs軸陀螺的白噪聲誤差； 系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣為 其中 Ve、Vn分別表示東向、北向的速度；ωie表示地球自轉(zhuǎn)角速度；Rm、Rn分別表示地球子午、卯酉曲率半徑；L表示當(dāng)?shù)鼐暥?；fe、fn、fu分別表示為導(dǎo)航坐標(biāo)系下東向、北向、天向的比力。
令捷聯(lián)矩陣Tsn′為 則 2)建立卡爾曼濾波的量測(cè)方程 用一階線性微分方程來(lái)描述旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的量測(cè)方程如下 Z(t)＝H(t)X(t)+v(t) (18) 其中Z(t)表示t時(shí)刻系統(tǒng)的量測(cè)向量；H(t)表示系統(tǒng)的量測(cè)矩陣；v(t)表示系統(tǒng)的量測(cè)噪聲； 系統(tǒng)量測(cè)矩陣為 量測(cè)量為水平速度誤差 v(t)＝[ve vn]T (20) (7)利用步驟(6)估計(jì)出平臺(tái)失準(zhǔn)角，并在精對(duì)準(zhǔn)結(jié)束時(shí)用它來(lái)修正系統(tǒng)的捷聯(lián)姿態(tài)矩陣，完成精確的初始對(duì)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種單軸旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法，其特征在于包括以下步驟
(1)利用全球定位系統(tǒng)GPS確定載體的初始位置參數(shù)，并裝訂至導(dǎo)航計(jì)算機(jī)中；
(2)采集光纖陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的光纖陀螺儀和石英加速度計(jì)輸出的數(shù)據(jù)；
(3)對(duì)采集到的光纖陀螺儀和石英加速度計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用解析法來(lái)完成系統(tǒng)的粗對(duì)準(zhǔn)，初步確定載體的姿態(tài)信息；
(4)慣性測(cè)量單元繞載體坐標(biāo)系oyb軸正向旋轉(zhuǎn)45度，確定IMU坐標(biāo)系與載體坐標(biāo)系之間的初始相對(duì)位置；
(5)確定兩坐標(biāo)系相對(duì)初始位置關(guān)系后，慣性測(cè)量單元繞載體坐標(biāo)系方位軸ozb正向以角速度ω＝6°/s連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；
(6)建立以速度誤差為狀態(tài)變量的卡爾曼濾波狀態(tài)方程及速度誤差為量測(cè)量的量測(cè)方程；
1)建立卡爾曼濾波的狀態(tài)方程
用一階線性微分方程來(lái)描述旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的狀態(tài)誤差
其中X(t)為t時(shí)刻系統(tǒng)的狀態(tài)向量；A(t)和B(t)分別為系統(tǒng)的狀態(tài)矩陣和噪聲矩陣；W(t)為系統(tǒng)噪聲向量；
系統(tǒng)的狀態(tài)向量為
系統(tǒng)的白噪聲向量為
W＝[ax ay ωz ωy ωz 0 0 0 0 0]T
其中δVe、δVn分別表示東向、北向的速度誤差；
分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys軸加速度計(jì)零偏；εx、εy、εz分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys、ozs軸陀螺的常值漂移；ax、ay分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys軸加速度計(jì)的白噪聲誤差；ωx、ωy、ωz分別為IMU坐標(biāo)系oxs、oys、ozs軸陀螺的白噪聲誤差；
系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣為
其中
Ve、Vn分別表示東向、北向的速度；ωie表示地球自轉(zhuǎn)角速度；Rm、Rn分別表示地球子午、卯酉曲率半徑；L表示當(dāng)?shù)鼐暥龋籪e、fn、fu分別表示為導(dǎo)航坐標(biāo)系下東向、北向、天向的比力；
令捷聯(lián)矩陣Tsn′為
則
2)建立卡爾曼濾波的量測(cè)方程
用一階線性微分方程來(lái)描述旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的量測(cè)方程如下
Z(t)＝H(t)X(t)+v(t)
其中Z(t)表示t時(shí)刻系統(tǒng)的量測(cè)向量；H(t)表示系統(tǒng)的量測(cè)矩陣；v(t)表示系統(tǒng)的量測(cè)噪聲；
系統(tǒng)量測(cè)矩陣為
量測(cè)量為水平速度誤差
v(t)＝[ve vn]T；
(7)利用步驟(6)估計(jì)出平臺(tái)失準(zhǔn)角，并在精對(duì)準(zhǔn)結(jié)束時(shí)用它來(lái)修正系統(tǒng)的捷聯(lián)姿態(tài)矩陣，完成精確的初始對(duì)準(zhǔn)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法，其特征在于所述的初步確定載體的姿態(tài)信息的方法為根據(jù)加速度計(jì)輸出的重力矢量g以及陀螺儀輸出與地球自轉(zhuǎn)角速率ωie的測(cè)量值初步確定此時(shí)載體的姿態(tài)信息完成系統(tǒng)的粗對(duì)準(zhǔn)，建立載體坐標(biāo)系b和計(jì)算地理坐標(biāo)系n′之間的轉(zhuǎn)換矩陣Tbn′
對(duì)于某一小于緯度為90°的角度
有
用g和ωie構(gòu)成一個(gè)新的矢量E，即E＝g×ωie，再根據(jù)導(dǎo)航系與載體系之間的方向余弦矩陣得
考慮捷聯(lián)矩陣的正交性，即
其中g(shù)b、ωieb用陀螺和加速度的輸出近似代替。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單軸旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法，其特征在于所述的慣性測(cè)量單元繞載體坐標(biāo)系oyb軸正向旋轉(zhuǎn)45度是載體坐標(biāo)系與IMU坐標(biāo)系具有同一坐標(biāo)原點(diǎn)o，oys軸與oyb軸相重合，oxs軸、ozs軸、oxb軸和ozb軸位于同一平面內(nèi)，但ozs軸與ozb軸的夾角為45°，ozs軸與oxb軸的夾角為90°-45°＝45°。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種單軸旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法，其特征在于所述的確定兩坐標(biāo)系相對(duì)初始位置關(guān)系后，慣性測(cè)量單元繞載體坐標(biāo)系方位軸ozb正向以角速度ω＝6°/s連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的IMU轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，IMU坐標(biāo)系到載體坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣為
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種單軸旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法。對(duì)于載體靜止?fàn)顟B(tài)下的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，在其采集陀螺儀輸出和加速度計(jì)輸出信息完成粗對(duì)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上，建立載體坐標(biāo)系和計(jì)算地理坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣；建立以速度誤差為狀態(tài)變量的卡爾曼濾波狀態(tài)方程及速度誤差為量測(cè)量的量測(cè)方程；通過(guò)卡爾曼濾波技術(shù)估計(jì)出載體失準(zhǔn)角并反饋到系統(tǒng)中完成系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明能克服地理坐標(biāo)系等效陀螺漂移對(duì)方位失準(zhǔn)角估算精度的影響，提高對(duì)準(zhǔn)精度。
文檔編號(hào)G01C21/16GK101514900SQ20091007173
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者楓 孫, 偉 孫, 李國(guó)強(qiáng), 薛媛媛, 奔粵陽(yáng), 偉 高, 趙彥雷, 呂玉紅, 李雪峰 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)