The invention provides an interpolation three subsample sculling effect error compensation algorithm based on angle rate and specific force input, which belongs to the field of navigation algorithm. Under the condition that the input of gyroscope is angular rate and the input of accelerometer is specific force information, the invention designs an interpolation three subsample sculling effect error compensation algorithm based on the three subsample sculling effect error compensation algorithm. Two input angular rates and two input specific forces are interpolated between the input angular rate and the input specific force at the current time and the input angular rate and the input specific force at the previous time by using the fitting curves of the first three times and the current time to complete the error compensation of the interpolation three subsample sculling effect. The speed update frequency of the invention is three times higher than that of the traditional three subsample sculling effect error compensation algorithm, the same as that of the single subsample sculling effect error compensation algorithm, and the speed error is obviously smaller than that of the single subsample sculling effect error compensation algorithm.
【技术实现步骤摘要】
一种基于角速率和比力输入的插值三子样划桨效应误差补偿算法
本专利技术涉及的是一种基于角速率和比力输入的插值三子样划桨效应误差补偿算法，属于导航算法领域。
技术介绍
当运载体同时做同频同相的线振动和角振动时，在另一轴上会产生速度的整流量，这就是划桨运动。划桨是一种高动态运动，如果处理不当将会导致系统的速度更新出现误差。因此，在速度更新过程中需要对划桨效应误差进行补偿。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种在陀螺仪的输入为角速率且加速度计的输入为比力信息的条件下，为不损失速度更新频率，通过运用前三个时刻和当前时刻的角速率和比力拟合曲线，在当前时刻的输入角速率和输入比力与前一时刻的输入角速率和输入比力中间分别插值两个输入角速率和两个输入比力，完成插值三子样圆锥误差补偿的算法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于角速率和比力输入的插值三子样划桨效应误差补偿算法，包括以下步骤：步骤一：分析基于输入为角速率和比力的划桨效应误差补偿算法；步骤二：分析基于输入为角速率...
【技术保护点】
1.一种基于角速率和比力输入的插值三子样划桨效应误差补偿算法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：分析基于输入为角速率和比力的划桨效应误差补偿算法；/n步骤二：分析基于输入为角速率和比力的划桨效应误差补偿优化算法；/n步骤三：设计输入为角速率和比力的插值三子样划桨效应误差补偿算法。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于角速率和比力输入的插值三子样划桨效应误差补偿算法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：分析基于输入为角速率和比力的划桨效应误差补偿算法；
步骤二：分析基于输入为角速率和比力的划桨效应误差补偿优化算法；
步骤三：设计输入为角速率和比力的插值三子样划桨效应误差补偿算法。
2.根据权利要求1所述的一种基于角速率和比力输入的插值三子样划桨效应误差补偿算法，其特征在于：步骤一具体过程为：分析基于输入为角速率和比力的划桨效应误差补偿算法；
取地理坐标系为导航坐标系，惯导系统的速度误差方程为
式中，为捷联矩阵，fb为比力在载体系的投影，V为速度矢量，g为重力加速度矢量，为地球旋转角速度在导航坐标系的投影，为位置速率在导航坐标系的投影；
设速度的更新周期为T，在[tk-1,tk]这一段时间内，对惯导系统的速度误差方程进行积分运算，得tk时刻运载体在导航坐标系的速度简化为：
式中，Vk和Vk-1分别为载体在tk和tk-1时刻的速度，Ck-1为tk-1时刻的捷联矩阵，Δθ为角增量；
记
ΔVg/cork是由有害加速度引起的速度补偿量，ΔVsfk是由比力引起的速度补偿量，下面对ΔVsfk做详细分析；
上式中，是加速度计在[tk-1,tk]时间段内输出的速度增量；记
由于
所以
将Δθ(t)×f(t)代入ΔVsfk，有
上式右端第三项记作
此项称为速度的划桨效应误差补偿项；
在[tk-1,tk]这一段时间内，用三次抛物线公式分别对载体的角速度和比力进行拟合，可得
ω(tk-1+τ)＝a+2bτ+3cτ2+4dτ3,0≤τ≤Δt
f(tk-1+τ)＝A+2Bτ+3Cτ2+4Dτ3,0≤τ≤Δt
于是，角增量和速度增量可表示为：
Δθ(τ)＝aτ+bτ2+cτ3+dτ4
Δν(τ)＝Aτ+Bτ2+Cτ3+Dτ4
角速率和比力采样时刻选为且所采角速率和比力分别记为ω1、ω2、ω3和f1、f2、f3，并记tk时刻角速率和比力分别为ω0和f0，将其分别带入角速度ω(tk-1+τ)和比力f(tk-1+τ)中，可得
对上式求解，可得
所以，划桨效应误差补偿项的三子样算法为：
3.根据权利要求1所述的一种基于角速率和比力输入的插值三子样划桨效应误差补偿算法，其特征在于：步骤二具体过程为：分析基于输入为角速率和比力的划桨效应误差补偿优化算法；
假设载体做划桨运动，角速度和比力分别为ω(t)＝iBΩcosΩt
f(t)＝jCsinΩt
其中，i和j为沿载体坐标系相应轴的单位向量；
记ωk和fk+l是速度更新周期[tk-1,tk]内的第k(k＝0,…,N-1)个角速率采样值和第k+l(l≥1,k+l≤N)个比力采样值，其中，N为周期内采样个数，令Δt表示tk-tk-1，则有：
于是，有
其中，k为沿与i和j轴正交的单位向量；
另外一种情况：记fk和ωk+l是速度更新周期[tk-1,tk]内的第k(k＝0,…,N-1)个比力采样值和第k+...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄卫权，李梦浩，李冲，马骏，王刚，田露，陈晨，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23
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