一种针对极区传递对准动态挠曲杆臂效应的模型补偿方法技术

本发明专利技术属于惯导系统的传递对准技术领域，具体涉及一种针对极区传递对准动态挠曲杆臂效应的模型补偿方法。综合考虑载体形变导致的挠曲变形角对静态固定杆臂的影响，结合了格网导航误差方程，特别设计了一种在极区格网坐标系下传递对准杆臂效应的模型，并且采用“速度+姿态”快速对准的匹配方式，利用卡尔曼滤波进行解算，估计出子惯导系统的姿态失准角和速度误差值，补偿子惯导，完成传递对准。本发明专利技术方法有效地解决了极区环境下挠曲变形与杆臂效应的耦合影响，提高了极区的传递对准精度和适用性。

A Model Compensation Method for Polar Transfer Alignment Dynamic Flexible Arm Effect

The invention belongs to the technical field of transfer alignment of inertial navigation system, and specifically relates to a model compensation method for the effect of pole transfer alignment dynamic flexure rod arm. Considering the influence of deflection angle caused by carrier deformation on the static fixed arm, combining with the error equation of grid navigation, a model of transferring alignment effect to the arm in polar grid coordinate system is specially designed, and the attitude misalignment angle and velocity of the sub-inertial navigation system are estimated by Kalman filter with the matching method of \speed + attitude\ fast alignment. Error value, compensation sub-inertial navigation, transfer alignment. The method of the invention effectively solves the coupling effect of the deflection deformation and the rod arm effect in the polar region environment, and improves the transfer alignment accuracy and applicability of the polar region.

【技术实现步骤摘要】
一种针对极区传递对准动态挠曲杆臂效应的模型补偿方法
本专利技术属于惯导系统的传递对准
，具体涉及一种针对极区传递对准动态挠曲杆臂效应的模型补偿方法。
技术介绍
传递对准技术作为初始对准技术的一种，适用于舰载机或舰载武器惯导系统的动基座初始对准。通常情况下，主惯导系统被安装在大型船舶的摇摆中心，而搭载子惯导的附属航行器或者工作船则停靠或悬浮在船舶表面或者任意位置。由于子惯导的安装远离船舶的摇摆中心，导致主、子惯导之间存在一定的距离，这个距离称为杆臂。当载体系相对于惯性系存在角运动时，杆臂的存在致使主、子惯导的加速度计敏感到不同的比力信息，从而解算出不同的运动速度，这种现象称为杆臂效应。并且，在恶劣的极区海洋环境中，强风、巨浪和暗流的频繁出现，会使得体积庞大的大型船舶不可避免地发生变形，使得传递对准所估计的失准角不稳定。对于极区杆臂效应的补偿，通常采用在格网系下的计算补偿法，即在构造速度观测量时对杆臂速度补偿。传统杆臂的数学模型是在杆臂效应和挠曲变形相互独立、互不干扰的假设下推导的，但是在实际传递过程中，主、子惯导之间的长距离使得杆臂长度很大，从而杆臂效应和挠曲变形之间存在一定的耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对极区传递对准动态挠曲杆臂效应的模型补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)子惯导系统启动、预热，子惯导系统利用主惯导系统发送的导航参数完成一次装订，所述的导航参数包括速度、姿态矩阵和位置信息；(2)构建主、子惯导系统间的动态杆臂模型，在格网系下对杆臂速度方程进行重新推导，对采集到的主惯导系统在格网系下输出的速度信息进行动态挠曲杆臂速度补偿；(3)子惯导系统进行惯导解算，将同步采集子惯导系统和经动态挠曲杆臂速度补偿后的主惯导系统在格网系下输出的速度和姿态信息，并据此得到速度和姿态误差来构成观测量；(4)在极区舰船存在挠曲变形的情况下，依据格网系下的导航力学编排，结合格网导航误差方程...

【技术特征摘要】
1.一种针对极区传递对准动态挠曲杆臂效应的模型补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)子惯导系统启动、预热，子惯导系统利用主惯导系统发送的导航参数完成一次装订，所述的导航参数包括速度、姿态矩阵和位置信息；(2)构建主、子惯导系统间的动态杆臂模型，在格网系下对杆臂速度方程进行重新推导，对采集到的主惯导系统在格网系下输出的速度信息进行动态挠曲杆臂速度补偿；(3)子惯导系统进行惯导解算，将同步采集子惯导系统和经动态挠曲杆臂速度补偿后的主惯导系统在格网系下输出的速度和姿态信息，并据此得到速度和姿态误差来构成观测量；(4)在极区舰船存在挠曲变形的情况下，依据格网系下的导航力学编排，结合格网导航误差方程，采用“速度+姿态”的匹配方式，建立格网系下的系统状态方程和观测方程；(5)利用设计的格网坐标系下的状态方程、观测方程和构造的观测量，进行卡尔曼滤波解算，估算出子惯导系统的姿态失准角、速度的状态估算值，完成传递对准。2.根据权利要求1所述的一种针对极区传递对准动态挠曲杆臂效应的模型补偿方法，其特征在于：步骤(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：程建华，蔡静，康瑛瑶，孙湘钰，黄卫权，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23