适用于路基车辆的简化惯导系统姿态测量方法技术方案

本发明专利技术属于惯性导航技术领域，具体涉及的是一种新的适用于路基车辆的简化惯导系统姿态测量方法，目的在于提供一种适用于路基车辆的简化惯导系统姿态测量方法。采用的技术方案是：首先，给定初始导航参数；然后，递推测量k时刻方位角中间值一和中间值二，计算得到k时刻总的方位角ψk；再对横向和前向加速度计进行内杆臂效应补偿，计算得到k时刻的纵摇姿态角θk和横摇姿态角γk。本发明专利技术可以从加速度计计算纵摇姿态角和横摇姿态角，消除了第一次积分引起的误差累积；同时从里程计导出的速度，有更好的性能，避免了任何可能的未补偿加速度计偏差而引起的误差累积，且在位置计算中减少一次积分，有效降低了误差累积。

A simplified attitude measurement method of inertial navigation system for Subgrade vehicles

【技术实现步骤摘要】
适用于路基车辆的简化惯导系统姿态测量方法
本专利技术属于惯性导航
，具体涉及的是一种新的适用于路基车辆的简化惯导系统姿态测量方法。
技术介绍
相对于航空、航海惯性导航系统，成本对于车辆惯性导航系统显得更为重要。在一个常规的中等精度惯性导航系统中，惯性测量组件占据了惯性导航系统的主要成本，而陀螺占据了惯性测量组件的主要成本，因此研究一种在保证算法有效更新的的情况下减少惯性测量组件的低成本导航系统是必要的。但是在已发表的文章中，如陈长风、时伟、吴美平、曹聚亮、安臣在《计算机测量与控制》上发表的《基于MEMS加速度计的无陀螺车辆导航技术》文章中设计了一种基于低成本MEMS加速度计的无陀螺车载捷联惯性系统，将九个高精度的MEMS加速度计安放在载体非质心处，代替陀螺来测量载体角运动信息。从仿真结果来看，对于300s时间内导航的载体，无陀螺车载捷联惯导系统的位置误差达到0.0002°，满足导航的精度要求，但是误差随着时间发散明显，无法达到300s以上的长时间导航需求。还有李安、覃方君、许江宁在《中国惯性技术学报》上发表的《单陀螺多加速度计捷联惯性导航解算方法》文章中采用的是一种单陀螺仪多加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于路基车辆的简化惯导系统姿态测量方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)给定初始导航参数(k＝0时刻)：地球赤道半径

【技术特征摘要】
1.适用于路基车辆的简化惯导系统姿态测量方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)给定初始导航参数(k＝0时刻)：地球赤道半径地球自转角速度Ω＝7.27220417×10-5rad/s、重力加速度g＝9.78049m/s2；外界输入采样周期Δt、当地经度当地纬度λ0、纵摇姿态角θ0、横摇姿态角γ0、方位角ψ0、高度h0、里程计速度输出(2)递推测量k时刻方位角中间值一；(3)递推测量k时刻方位角中间值二；(4)由步骤二和步骤三可计算得到k时刻总的方位角ψk；(5)对横向和前向加速度计进行内杆臂效应补偿。(6)计算得到k时刻的纵摇姿态角θk；(7)计算得到k时刻的横摇姿态角γk。2.根据权利要求1所述的适用于路基车辆的简化惯导系统姿态测量方法，其特征在于：所述方位角中间值一是利用k时刻天向陀螺仪输出角速度计算得到Δt周期内车辆自身旋转角引起的k时刻方位角ψk′，具体公式为：其中：XE＝cosθk-1sinψk-1cosαk-(cosγk-1cosψk-1+sinθk-1sinγk-1sinψk-1)sinαkXN＝cosθk-1cosψk-1cosαk-(-cosγk-1sinψk-1+sinθk-1sinγk-1cosψk-1)sinαk这里，θk-1是k-1时刻纵摇姿态角、γk-1是k-1时刻横摇姿态角、ψk-1是k-1时刻方...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴磊，戴平安，奔粤阳，周广涛，王景刚，李倩，高倩倩，王振华，
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