一种捷联惯导系统垂向高度和速度测量方法技术方案

技术编号:22020383 阅读:50 留言:0更新日期:2019-09-04 00:50
本发明专利技术提供的是一种捷联惯导系统垂向高度和速度测量方法。充分预热惯性测量单元,连续采集加速度计和陀螺仪的输出;利用陀螺和加速度计的输出数据完成捷联惯导系统的初始对准,获得初始捷联姿态矩阵;计算比力在垂向通道的投影分量;捷联惯性导航系统进行惯性解算,获得东向速度、北向速度和纬度信息;启动深度计开始工作,提供垂向外部参考高度,在捷联惯性导航系统的垂向通道中加入阻尼网络,设置阻尼参数,测量阻尼后的垂向高度和垂向速度。本发明专利技术提供的垂向高度和垂向速度测量方法,可完成对捷联惯性导航系统垂向高度和垂向速度的高精度测量,能实现捷联惯性导航系统在垂向的精确导航定位,且能使系统保持较好的动态性,适合于工程应用。

A Method for Measuring Vertical Height and Velocity of Strapdown Inertial Navigation System

【技术实现步骤摘要】
一种捷联惯导系统垂向高度和速度测量方法
本专利技术涉及的是一种捷联惯性导航系统水下导航定位方法。
技术介绍
捷联惯性导航系统是不依赖于任何外部信息的自主式系统,具有隐蔽性好、抗干扰性能力强、可靠性高及可全天候工作等优点,可满足多方面的需求,因而成为一种核心导航系统。垂向高度和垂向速度是水下航行器的重要导航参数,是确保水下航行器安全航行、完成大多数任务、安全返回等不可或缺的信息。由于捷联惯性导航系统的垂向通道是不稳定的,其垂向通道的速度和垂向高度会随时间呈指数形式发散,导致水下航行器无法进行垂向的精确导航定位,因此抑制捷联惯性导航系统垂向通道的发散,测量高精度的垂向高度和垂向速度尤为重要。目前,抑制惯导垂向速度和垂向高度发散有组合和阻尼两种方式。组合方式是指采用合适的滤波方法对惯导系统的输出进行最优估计,而阻尼方式是基于经典控制理论,通过在导航系统内部引入阻尼网络,并通过设计合理的阻尼参数,便能达到抑制垂向速度和垂向高度发散的目的。关于抑制捷联惯性导航系统的垂向通道发散的相关文献较多,其中典型文献如张景伟,任思聪,谭敏琦在《空军工程大学学报》的第4卷第6期的的一篇文章《INS/GNSS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种捷联惯导系统垂向高度和速度测量方法,其特征是:步骤1、对光纤陀螺捷联惯性导航系统的惯性测量元件进行充分预热后,实时采集加速度计输出的比力f

【技术特征摘要】
1.一种捷联惯导系统垂向高度和速度测量方法,其特征是:步骤1、对光纤陀螺捷联惯性导航系统的惯性测量元件进行充分预热后,实时采集加速度计输出的比力fb和光纤陀螺仪输出的角速度步骤2、利用步骤1得到的加速度计和光纤陀螺仪的输出信息启动捷联惯性导航系统罗经对准程序,完成捷联惯性导航系统的初始对准,得到载体系即b系到导航系即n系的初始捷联姿态矩阵步骤3、将惯性测量元件中垂向加速度计的输出信号通过捷联姿态矩阵转换到导航系下的垂向比力信息fzn;步骤4、捷联惯导系统实时输出捷联惯导系统的东向速度北向速度和纬度信息步骤5、利用步骤3得到的导航系下的垂向比力信息fzn和步骤4获得的东向速度北向速度纬度信息计算在捷联惯性导航系统垂向通道中输入的垂向加速度AZ;步骤6、在捷联惯性导航系统的垂向通道中加入阻尼网络,获得阻尼后的垂向通道,同时启动深度计开始工作,提供垂向外部参考高度H,选取系统的无阻尼振荡角频率ωn,取系统的阻尼比ξ,阻尼网络中的阻尼参数k1、k2、k3的取值按ωn=0.38rad/s、ξ=0.70...

【专利技术属性】
技术研发人员:奔粤阳崔文婷赵玉新周广涛李倩吴磊臧新乐陈海南
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

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