应用于动中通系统的惯导系统初始对准方法技术方案

本发明专利技术涉及一种应用于动中通系统的惯导系统初始对准方法，包括：采集所述惯导系统处于第一位置的加速计和陀螺仪的测量数据；改变所述惯导系统的位置，采集所述惯导系统处于第二位置的加速计和陀螺仪的测量数据；根据所述惯导系统处于第一位置和第二位置的测量数据，计算所述惯导系统在所述第一位置的第一水平姿态角和第二位置的第二水平姿态角，并根据所述第一水平姿态角和第二水平姿态角以及所述陀螺仪的测量数据计算所述惯导系统的初始方位角；通过所述第二水平姿态角和所述初始方位角计算出捷联矩阵，从而实现初始对准。通过本发明专利技术提供的方法，有效提高了对准精度，降低了对陀螺仪精度要求，且对准时间短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及移动卫星通信
，具体设及一种应用于动中通系统的惯导系统 初始对准方法。
技术介绍
由于人类活动的日益进步，人们己经不再满足于只能在一个固定的地方进行通 信，开始追求移动的通信方式，因此人们开始在人口密集的地区架设基站，覆盖无线信号， 运样便可W通过于机、笔记本等移动设备进行通信与获取信息。但是由于成本跟条件的限 审IJ，运样的措施在一些人烟稀少的地区和海上便不能实现。在运样的情况下，人们便想到用 卫星通信来克服，然而卫星通信的特点决定地面站需要时时保持对准卫星，稍微的偏差便 可能造成通信质量的下降、丢失数据包甚至断开连接。运样运动中的卫星通信方式，即移动 卫星通信（简称动中通）技术的研究便应运而生。 动中通系统中，如何对惯导系统进行初始对准是个难题。传统的惯导系统初始对 准方法需要对惯导系统进行单独设计，除了中高精度巧螺仪和加速度计外，还需要在惯导 系统内部设计旋转机构，使巧螺敏感方向发生改变，从而实现惯导系统初始对准，加工工艺 复杂，造价昂贵。现有技术中还采用单位置解析式对准和双GI^S天线对准，前者一般需要高 精度巧螺仪才能满足对准精度要求，对惯性器件的精度要求较高，后者对双天线基线长度 有要求，需要安装在同一平面，在动中通系统中安装不方便，另外容易受多路径效应影响， 导致方位误差。 可见，提供一种对准时间短、对准精度高的应用于动中通系统的惯导系统初始对 准方法具有涂远的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种对准时间短、对准精度高的应用于动 中通系统的惯导系统初始对准方法。 为此目的，本专利技术提出了一种，包括W下步骤： S1 :采集所述惯导系统处于第一位置的加速计和巧螺仪的测量数据；S2:改变所述惯导系统的位置，采集所述惯导系统处于第二位置的加速计和巧螺 仪的测量数据；S3:根据所述惯导系统处于第一位置和第二位置的测量数据，计算所述惯导系统 在所述第一位置的第一水平姿态角和第二位置的第二水平姿态角，并根据所述第一水平姿 态角和第二水平姿态角W及所述巧螺仪的测量数据计算所述惯导系统的初始方位角；S4:通过所述第二水平姿态角和所述初始方位角计算出捷联矩阵，从而实现初始 对准。 优选地，所述巧螺仪的测量数据为多次测量的平均值。 优选地，步骤S3还包括：确定惯导系统的初始位置参数，并存储在导航计算机中。 优选地，所述惯导系统的初始位置参数包括初始的缔度。 优选地，步骤S1之前还包括：使所述惯导系统在所述第一位置保持第一阔值时长 的静止状态； 优选地，步骤S2之前还包括：使所述惯导系统在所述第二位置保持第二阔值时长 的静止状态。 优选地，步骤S3中根据所述测量数据计算所述惯导系统的第一水平姿态角，计算 公式如下：步骤S3中根据所述测量数据计算所述惯导系统的第二水平姿态角，计算公式如 下： 其中，爲的，爲yi为第一位置的加速度计测量值，g为当地重力加速度， /to2，知y。为第二位置的加速度计测量值，0 1为第一俯仰角，0 2为第二俯仰角，丫 1为第 一横滚角，T2为第二横滚角。 优选地，所述计算惯导系统的初始方位角，计算公式如下：[002引其中，《bl为巧螺仪的第一测量平均值，0b2为巧螺仪的第二测量平均值，0ie为地球自转加速度，0 1为第一俯仰角，0 2为第二俯仰角，H为惯导系统的初始方位角，取为 当地缔度，e为巧螺常值漂移。 优选地，所述惯导系统安装在所述动中通系统的天线转台上。 优选地，所述巧螺仪的敏感轴与所述天线转台的纵轴平行。本专利技术巧妙利用了动中通系统中的天线转台系统，形成了惯导系统初始对准所需 的转动机构，从而有效进行初始对准，通过本专利技术应用于动中通系统的惯导系统初始对准 方法，降低了成本，提高了精度，且对准时间较短，1~2分钟对准精度小于0. 2度，降低了对 惯性器件的精度要求，实现动中通系统的快速对星和准确对星。【附图说明】 通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本专利技术进行任何限制，在附图中： 图1示出了本专利技术的流程示意图； 图2示出了本专利技术惯导系统安装在动中通天线转台示意图。【具体实施方式】 下面将结合附图对本专利技术的实施例进行详细描述。 如图1所示，本专利技术提供了一种，包 括W下步骤：S1:采集所述惯导系统处于第一位置的加速计和巧螺仪的测量数据；S2:改变所述惯导系统的位置，采集所述惯导系统处于第二位置的加速计和巧螺 仪的测量数据；S3:根据所述惯导系统处于第一位置和第二位置的测量数据，计算所述惯导系统 在所述第一位置的第一水平姿态角和第二位置的第二水平姿态角，并根据所述第一水平姿 态角和第二水平姿态角W及所述巧螺仪的测量数据计算所述惯导系统的初始方位角；S4:通过所述第二水平姿态角和所述初始方位角计算出捷联矩阵，从而实现初始 对准。 下面对本专利技术提供的展开详细说明。 惯导系统安装在动中通系统的天线转台上，能够随天线转台一起转动；惯导系统 可W采用型号为ALPHA300的组合导航系统，该组合导航系统由S轴中精度光纤巧螺仪、S 轴石英加速度计、北斗或GI^S接收机、导航计算机组成，能够测量惯导系统的航向、俯仰、滚 动、速度、位置等信息。如图2所示，惯导系统3安装在动中通系统的天线面1的天线转台 2上。 S1 :所述动中通系统通电，驱动所述天线转台使所述惯导系统的纵轴处于第一位 置；使所述惯导系统在所述第一位置保持第一阔值时长的静止状态，例如，使惯导系统在第 一位置保持30秒。 采集惯导系统处于第一位置的加速度计和巧螺仪的测量数据，根据所述测量数据 计算所述惯导系统的第一水平姿态角W及计算巧螺仪的第一测量平均值；根据所述测量数 据计算所述惯导系统的第一水平姿态角，计算公式如下：其中，/跨1为第一位置的加速度计测量值，g为当地重力加速度，01为第 一俯仰角，为第一横滚角。[004引 S2:驱动天线转台转动180度，改变惯导系统的位置，使所述惯导系统的纵轴处于 第二位置；使所述惯导系统在所述第二位置保持第二阔值时长的静止状态，例如，使惯导系当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于动中通系统的惯导系统初始对准方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采集所述惯导系统处于第一位置的加速计和陀螺仪的测量数据；S2：改变所述惯导系统的位置，采集所述惯导系统处于第二位置的加速计和陀螺仪的测量数据；S3：根据所述惯导系统处于第一位置和第二位置的测量数据，计算所述惯导系统在所述第一位置的第一水平姿态角和第二位置的第二水平姿态角，并根据所述第一水平姿态角和第二水平姿态角以及所述陀螺仪的测量数据计算所述惯导系统的初始方位角；S4:通过所述第二水平姿态角和所述初始方位角计算出捷联矩阵，从而实现初始对准。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张金余，
申请(专利权)人：北京爱科迪通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11