【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于GPS/INS的动态指向方法，具体是涉及一种对实时更新的GPS/INS数据进行解算得出指向角度的动态指向方法，属激光通信预指向捕获
技术介绍
基于运动平台的激光通信系统，因通信距离远、光束窄以及存在外界干扰(大气影响，平台角运动及振动等)，运动平台必须采用捕获(Acquisition)，跟踪(Tracking)和瞄准(Pointing)技术(ATP)来建立维持对固定端靶标的光通信链路。其中，捕获技术作为跟踪和瞄准的前提，用来快速建立激光通信链路或者恢复中断的通信链路。ATP(即捕获、跟踪和瞄准)系统的视场能否准确指向不确定区域，直接决定了通信链路能否建立，并且决定了通信链路维持时间。初始指向方法作为捕获技术的核心得到很多学者的关注和研究，例如在申请号为201310499230.2、专利技术名称为“一种浮空飞行器捷联惯导空中初始对准方法”、专利技术人为李保国、芦佳振、胡文媛、吴孟的专利技术中，专利技术人通过采用全球定位系统(GPS)辅助方...
【技术保护点】
一种基于GPS/INS的动态指向方法，由地面的移动端来实现，该移动端主要包括GPS/INS模块、PC机、二维转台、MC600电控箱和激光器，GPS/INS模块包括GPS接收机和惯性导航系统，GPS/INS模块及MC600电控箱分别和PC机相连接，MC600电控箱采用32位DSP处理器进行控制，MC600电控箱连接到二维转台上的方位轴和俯仰轴以实现对二维转台的方位、俯仰轴进行单、双轴控制；激光器安装固定在二维转台上并随二维转台上的方位轴和俯仰轴做转动以完成对固定端靶标的指向，该动态指向方法的具体步骤如下：(1)固定端靶标和移动端二维转台位置姿态信息获取固定端靶标位置用G点表示...
【技术特征摘要】
1.一种基于GPS/INS的动态指向方法，由地面的移动端来实现，该移动端主要包括
GPS/INS模块、PC机、二维转台、MC600电控箱和激光器，GPS/INS模块包括GPS接收机和惯性
导航系统，GPS/INS模块及MC600电控箱分别和PC机相连接，MC600电控箱采用32位DSP处理器
进行控制，MC600电控箱连接到二维转台上的方位轴和俯仰轴以实现对二维转台的方位、俯
仰轴进行单、双轴控制；激光器安装固定在二维转台上并随二维转台上的方位轴和俯仰轴做
转动以完成对固定端靶标的指向，该动态指向方法的具体步骤如下：
(1)固定端靶标和移动端二维转台位置姿态信息获取
固定端靶标位置用G点表示，移动端的二维转台端位置用S点表示，WGS-84地球大地坐标
系原点为O，由GPS接收机获得固定端靶标在WGS-84地球大地坐标系下的位置坐标OGw，由
GPS/INS模块得到移动端二维转台的当前位置为OSw，以及当前的姿态角即偏航角ψ、滚动角
φ和俯仰角θ，给定的坐标均为直角坐标形式，上述位置坐标参数及各姿态角参数均送入PC
机中；
(2)WGS-84地球大地坐标系转换为空间直角坐标系
由GPS/INS模块中的GPS接收机获得固定端靶标的位置坐标，根据WGS-84椭球模型将GPS
接收机接收到的固定端靶标的经度、纬度和高度位置信息送入PC机中将其转换为空间直角坐
标系下的坐标值，转换公式如式(1)
x=(N+H)cosBcosLy=(N+H)cosBsinLz=[N(1-e2)+H]sinB---(1)]]>式中，x、y、z分别表示空间直角坐标系中x轴、y轴和z轴坐标值，B为纬度、L为经度、
H为高度、N为卯酉圈半径，且
N=a/1-e2sin2B---(2)]]>式(2)中，a为椭球长半径6378137m；e2为第一椭球偏心0.0066943799013；
(3)空间直角坐标系转换到北东天坐标系
由于移动端二维转台的安装与北东天坐标系密切相关，因此必须将空间直角坐标系坐标
转换为北东天坐标系，前面已经得到空间直角坐标，由PC机通过坐标变换矩阵将其转换为北
东天坐标，
坐标变换矩阵如式(3)
Mwo=-sinLcosL0-sinBcosL-sinBsinLcosBcosBcosLcosBcosLsinB---(3)]]>其中，B为纬度，L为经度，Mwo表示空间直角坐标系转换到北东天坐标系坐标的变换矩
阵；
(4)北东天坐标系转换到飞行器本体坐标系
由于移动端二维转台不稳定或安装时有偏差，飞行器本体坐标系与所在的北东天坐标系
并不重合，需要通过PC机将北东天坐标系转...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱维红，杨宝华，王娟娟，田晓亮，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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