專利名稱：一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航領(lǐng)域，具體涉及一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法。
背景技術(shù)：
為適應(yīng)現(xiàn)代海戰(zhàn)要求，魚雷制導(dǎo)系統(tǒng)需要提供高精度的定位信息。一些魚雷已采用捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)來同時解決航姿與定位問題，使之成為“水中的導(dǎo)彈”，例如法國的“海鱔”魚雷。慣導(dǎo)系統(tǒng)定位精度的提高對制導(dǎo)精度具有重要作用，但是受制于慣性器件精度，其成本也會隨之大幅度提高，通常對于陀螺漂移為0.1° /h、加速度計零偏為 O. 000980147m/s2的慣導(dǎo)系統(tǒng)，導(dǎo)航40min造成的定位誤差約為6km，無法滿足使用要求。因此，人們開始尋求一種利用中精度航姿系統(tǒng)，輔之以其他信息大幅度提高定位精度的方法，同時為了滿足作戰(zhàn)需要，其輔助信息最好完全自主，且不易暴露?；谶@兩方面考慮，利用魚雷螺旋槳轉(zhuǎn)速進(jìn)行換算可得到雷速信息，該信息精度雖然不高，但完全自主，且不隨時間發(fā)散，對于中精度航姿系統(tǒng)來說是一種理想的輔助信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服中精度航姿系統(tǒng)純慣性導(dǎo)航定位精度差的不足之處，提供一種利用雷速信息輔助中精度航姿系統(tǒng)進(jìn)行組合導(dǎo)航的方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法，包括下列步驟(I)在航姿系統(tǒng)準(zhǔn)備階段進(jìn)行基于速度或速度與姿態(tài)相匹配的動基座對準(zhǔn)；(2)利用航姿系統(tǒng)速度信息修正雷速信息；(3)利用修正后的雷速信息輔助航姿系統(tǒng)進(jìn)行組合導(dǎo)航。如上所述的一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法，其中所述步驟(3) 中，利用修正后的雷速信息進(jìn)行航向分解得到北向、東向速度；再得到航位推算后的緯度、 經(jīng)度；以航姿系統(tǒng)相對雷速的速度誤差和相對航位推算的經(jīng)緯度誤差作為觀測量，建立組合導(dǎo)航卡爾曼濾波器，進(jìn)行導(dǎo)航計算。如上所述的一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法，其中所述步驟(2) 中修正雷速信息的方法如下(2. I)計算航姿系統(tǒng)合速度
權(quán)利要求
1.一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法，包括下列步驟(1)在航姿系統(tǒng)準(zhǔn)備階段進(jìn)行基于速度或速度與姿態(tài)相匹配的動基座對準(zhǔn)；(2)利用航姿系統(tǒng)速度信息修正雷速信息；(3)利用修正后的雷速信息輔助航姿系統(tǒng)進(jìn)行組合導(dǎo)航。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法，其特征在于所述步驟(3)中，利用修正后的雷速信息進(jìn)行航向分解得到北向、東向速度；再得到航位推算后的緯度、經(jīng)度；以航姿系統(tǒng)相對雷速的速度誤差和相對航位推算的經(jīng)緯度誤差作為觀測量，建立組合導(dǎo)航卡爾曼濾波器，進(jìn)行導(dǎo)航計算。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法，其特征在于所述步驟(2)中修正雷速信息的方法如下(2. I)計算航姿系統(tǒng)合速度
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法，其特征在于所述步驟(2)中采用滑動平均方法估計平均雷速誤差5F。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法，其特征在于用雷速信息Vu減去實時雷速誤差或平均雷速誤差得到修正后的雷速信息T LS O
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法，其特征在于所述步驟(3)的組合導(dǎo)航具體分為(3. I)對修正后的雷速信息V' LS進(jìn)行航向分解
7.—種魚雷中精度航姿導(dǎo)航方法，其特征在于包括如下步驟首先航姿系統(tǒng)通電進(jìn)行初始對準(zhǔn)，然后魚雷發(fā)射；魚雷發(fā)射后，經(jīng)機(jī)動運動進(jìn)入穩(wěn)定的運動狀態(tài)；進(jìn)行雷速誤差估計；然后在勻速直航期間采用一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法進(jìn)行導(dǎo)航解算；當(dāng)魚雷航路點轉(zhuǎn)彎時，采用航姿系統(tǒng)的速度進(jìn)行航位推算；航路點轉(zhuǎn)彎結(jié)束后，恢復(fù)至勻速直航時，采用一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法進(jìn)行導(dǎo)航解算。
全文摘要
本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航領(lǐng)域，具體涉及一種基于雷速的中精度航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方法。目的是克服中精度航姿系統(tǒng)純慣性導(dǎo)航定位精度差的不足之處。該方法的步驟為(1)在航姿系統(tǒng)準(zhǔn)備階段進(jìn)行基于速度或速度與姿態(tài)相匹配的動基座對準(zhǔn)；(2)利用航姿系統(tǒng)速度信息修正雷速信息；(3)利用修正后的雷速信息輔助航姿系統(tǒng)進(jìn)行組合導(dǎo)航。該方法利用修正后的雷速信息輔助中精度航姿系統(tǒng)進(jìn)行組合導(dǎo)航，大幅度提高了魚雷的制導(dǎo)定位精度，克服了組合導(dǎo)航精度低，組合信息波動幅度大等缺點；且無需增加新設(shè)備，成本低、自主性好、方法簡單易行，為中精度航姿系統(tǒng)提高組合導(dǎo)航精度提供了一種有效途徑。
文檔編號G01C21/20GK102607556SQ20121001670
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者周章華, 李延, 熊建瓊, 趙春雨, 邱宏波, 黃妍妍 申請人:北京自動化控制設(shè)備研究所