一种导航系统仿真输入信号补偿方法技术方案

本发明专利技术涉及一种导航系统仿真输入信号补偿方法，基于三轴速率转台的姿态、经纬度，模拟飞行轨迹姿态、速度、经纬度对惯性导航系统半实物仿真的三轴角速度输入信号进行补偿。本发明专利技术的方法适用于导航系统导航解算功能验证的半实物仿真，提高了惯导地面仿真的真实性，具有较高的工程实用价值。

An input signal compensation method for simulation of navigation system

The invention relates to a simulation input signal compensation method for the navigation system. Based on the attitude and latitude and longitude of the three axis rate turntable, the attitude, velocity and latitude and longitude of the flight trajectory are simulated to compensate the three axis angular velocity input signal of the inertial navigation system half physical simulation. The method of the invention is suitable for the hardware in the loop simulation of navigation system navigation solution function verification, which improves the authenticity of inertial navigation ground simulation and has high practical value in engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种导航系统仿真输入信号补偿方法
本专利技术属于导航系统仿真
，涉及基于速率转台的导航系统仿真。
技术介绍
现有基于三轴速率转台的惯性导航系统进行半实物及实物仿真时，多采用将模拟飞行路径的航向角速度、俯仰角速度、横滚角速度输入转台，控制转台转动。这种方式下，转台上惯性导航系统感测的角速度与模拟飞行路径设计时的角速度理论值存在差异。在试验时发现，输入角速度信号不准确会导致惯性导航系统解算的姿态角精度存在误差，并降低惯性导航精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提出一种惯性导航系统半实物仿真角速度输入信号补偿方法，使之匹配模拟飞行路径的角速度信息，以在基于速率转台的仿真中，减少惯性导航系统、涉及惯性导航的组合导航系统输入信号误差。考虑到现有技术的上述问题，根据本专利技术公开的一个方面，本专利技术采用以下技术方案：一种导航系统仿真输入信号补偿方法，基于三轴速率转台的姿态、经纬度，模拟飞行轨迹姿态、速度、经纬度对惯性导航系统半实物仿真的三轴角速度输入信号进行补偿，具体步骤如下：1)根据飞行需求设计模拟飞行路径，确定模拟飞行路径的三轴角速度、模拟飞行路径的航向角、俯仰角、横滚角、东向速度、北向速度、纬度；2)计算模拟飞行路径的地球自转角速度分量：其中，ωie为地球自转角速度，L为模拟飞行路径中连续性变化的纬度，坐标系n表示东向、北向、天向地理坐标系；3)计算飞行路径位置角速度分量：其中，Re为地球半径，VE、VN为模拟飞行路径中连续性变化的东向和北向速度；4)计算三轴速率转台处地球自转角速度分量：其中，L0为转台所处纬度。5)进行三轴速率转台输入角速度补偿，补偿公式为：其中，ω为三轴方向模拟飞行路径中连续变化的角速度，ψ、θ、γ为模拟飞行路径中连续变化的航向角、俯仰角和横滚角，为三轴速率转台航向角、俯仰角和横滚角的初始值，ω0为补偿后输入给三轴速率转台的三轴角速度。有益效果：1.本方法适用于导航系统导航解算功能验证的半实物仿真。2.该方法提高了惯导地面仿真的真实性。3.该方法具有较高的工程实用价值。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。本专利技术的导航系统仿真输入信号补偿方法，具体步骤如下：1)根据飞行需求设计模拟飞行路径，确定模拟飞行路径的三轴角速度、模拟飞行路径的航向角、俯仰角、横滚角、东向速度、北向速度、纬度；2)计算模拟飞行路径的地球自转角速度分量：其中，ωie为地球自转角速度，L为模拟飞行路径中连续性变化的纬度，坐标系n表示东向、北向、天向地理坐标系；3)计算飞行路径位置角速度分量：其中，Re为地球半径，VE、VN为模拟飞行路径中连续性变化的东向和北向速度；4)计算三轴速率转台处地球自转角速度分量：其中，L0为转台所处纬度。5)进行三轴速率转台输入角速度补偿，补偿公式为：其中，ω为三轴方向模拟飞行路径中连续变化的角速度，ψ、θ、γ为模拟飞行路径中连续变化的航向角、俯仰角和横滚角，为三轴速率转台航向角、俯仰角和横滚角的初始值，ω0为补偿后输入给三轴速率转台的三轴角速度。具体实施时，根据飞行路径需求设计模拟飞行路径，包含角速度、比力、姿态、速度、位置信号。在地面半实物仿真实验时，将惯性导航系统安装在三轴速率转台上，将模拟飞行路径角速度通过本专利技术的补偿方法进行补偿后输入三轴速率转台并控制转台转动，在对应时刻将模拟飞行路径比力输入给惯性导航系统，安装在转台上的惯性导航系统使用感测的角速度信息与输入的比力信号进行半实物仿真。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导航系统仿真输入信号补偿方法，基于三轴速率转台的姿态、经纬度，模拟飞行轨迹姿态、速度、经纬度对惯性导航系统半实物仿真的三轴角速度输入信号进行补偿，具体步骤如下：1)根据飞行需求设计模拟飞行路径，确定模拟飞行路径的三轴角速度、模拟飞行路径的航向角、俯仰角、横滚角、东向速度、北向速度、纬度；2)计算模拟飞行路径的地球自转角速度分量；3)计算飞行路径位置角速度分量；4)计算三轴速率转台处地球自转角速度分量；5)进行三轴速率转台输入角速度补偿。

【技术特征摘要】
1.一种导航系统仿真输入信号补偿方法，基于三轴速率转台的姿态、经纬度，模拟飞行轨迹姿态、速度、经纬度对惯性导航系统半实物仿真的三轴角速度输入信号进行补偿，具体步骤如下：1)根据飞行需求设计模拟飞行路径，确定模拟飞行路径的三轴角速度、模拟飞行路径的航向角、俯仰角、横滚角、东向速度、北向速度、纬度；2)计算模拟飞行路径的地球自转角速度分量；3)计算飞行路径位置角速度分量；4)计算三轴速率转台处地球自转角速度分量；5)进行三轴速率转台输入角速度补偿。2.如权利要求1所述的一种导航系统仿真输入信号补偿方法，其特征在于，所述步骤2)地球自转角速度分量的计算方法为：其中，ωie为地球自转角速度，L为模拟飞行路径中连续性变化的纬度，坐标系n表示东向、北向、天...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱玉芬，余聪，李宇，施成功，吴克松，邹小霞，周学武，孙伟星，赵志权，邹平，王茹，刘正兴，黄桂明，万蒋亮，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西,36