离线杠杆臂估计方法技术

本发明专利技术公开一种离线杠杆臂估计方法，该方法的一个具体实施方式包括以下步骤：从全球导航卫星系统获取目标的速度和位置数据并将所述数据传输到所述目标的惯性导航系统；获取所述惯性导航系统的系统误差，根据所述系统误差确定系统状态；获取所述惯性导航系统和所述全球导航卫星系统的可量测信息；通过卡尔曼滤波器，利用固定间隔平滑算法，根据所述系统状态和所述可量测信息获取对离线杠杆臂的优化估计。该实施方式可以有效的估计INS与卫星天线的杠杆距离，提高INS/GNSS卫星组合导航系统的导航精度。

Off line lever arm estimation method

【技术实现步骤摘要】
离线杠杆臂估计方法
本专利技术涉及数字信号处理
更具体的，涉及一种离线杠杆臂估计方法。
技术介绍
惯性导航是二十世纪发展起来的一种导航方法，其利用惯性元件陀螺仪来测量运动载体的旋转角速度，依据牛顿惯性原理，通过一次积分运算实时获得运动载体的姿态角，进而更新姿态矩阵；加速度计则用来测量运动载体的运动加速度，根据牛顿惯性原理，通过一次积分运算实时获得运动载体的速度、通过二次积分运算实时获得载体的位置，实现导航定位功能。INS(InertialNavigationSystem，惯性导航系统)的自主性强，不接收也不向外发射任何电磁波，抗干扰能力强；实时导航数据更新率高；在短时间内具有高精度和稳定性；随着MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)技术的发展，MINS(Micro-INS，Micro-Inertial-NavigationSystem，微惯性导航系统)还具有体积更小、重量更轻、耗电量更小、易集成、能大批量生产等特点。然而误差随着时间的增加而逐渐积累是MINS导航面临的最大难题，因此人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离线杠杆臂估计方法，其特征在于，包括以下步骤：/n从全球导航卫星系统获取目标的速度和位置数据并将所述数据传输到所述目标的惯性导航系统；/n获取所述惯性导航系统的系统误差，根据所述系统误差确定系统状态；/n获取所述惯性导航系统和所述全球导航卫星系统的可量测信息；/n通过卡尔曼滤波器，利用固定间隔平滑算法，根据所述系统状态和所述可量测信息获取对离线杠杆臂的优化估计。/n

【技术特征摘要】
1.一种离线杠杆臂估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
从全球导航卫星系统获取目标的速度和位置数据并将所述数据传输到所述目标的惯性导航系统；
获取所述惯性导航系统的系统误差，根据所述系统误差确定系统状态；
获取所述惯性导航系统和所述全球导航卫星系统的可量测信息；
通过卡尔曼滤波器，利用固定间隔平滑算法，根据所述系统状态和所述可量测信息获取对离线杠杆臂的优化估计。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述惯性导航系统的系统误差包括：
获取所述惯性导航系统中的平台误差角误差、速度误差、位置误差、传感器误差和杠杆臂误差。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述获取平台误差角误差进一步包括根据下述公式计算所述平台误差角误差：



其中，和分别表示导航坐标系下x、y和z方向的平台误差角导数，和分别表示导航坐标系下x、y和z方向的平台误差角，和分别表示导航坐标系下东和北方向速度，和分别表示导航坐标系下东和北方向速度误差，和分别表示导航坐标系下x、y和z方向陀螺常值误差，Rn表示地球卯酉圈半径，Re表示地球子午圈半径，ωie表示地球自转角速率，L表示纬度，H表示高度，δL表示纬度误差；
所述获取速度误差进一步包括根据下述公式计算所述速度误差：



，其中，和分别表示东、北、天方向的速度误差的导数，和分别表示导航坐标系下x、y和z方向的平台误差角，和分别表示导航坐标系下x、y和z方向的比力，vx、vy和vz分别表示东、北和天方向的速度，Rn表示地球卯酉圈半径，Re表示地球子午圈半径，ωie表示地球自转角速率，L表示纬度，H表示高度，δL表示纬度误差，δvx、δvy和δvz分别表示东、北和天方向的速度误差，和分别表示导航坐标系下x、y和z方向加速度计常值误差；
所述获取位置误差进一步包括根据下述公式计算所述位置误差：



其中，λ表示经度，L表示纬度，H表示高度，表示纬度误差导数，表示经度误差导数，表示高度误差导数，δvx、δvy和δvz分别表示东、北和天方向的速度误差，Rn表示地球卯酉圈半径，Re表示地球子午圈半径，δL表示纬度误差，vx表示东方向的速度；
所述获取传感器误差包括获取陀螺常值误差向量和加速度计常值误差向量，其中，所述获取陀螺常值误差向量进一步包括根据下述公式计算陀螺常值误差向量：



其中，表示所述陀螺常值误差向量的导数，εc表示所述陀螺常值误差向量，和分别表示导航坐标系下x、y和z方向陀螺常值误差，
所述获取加速度计常值误差向量进一步包括根据下述公式计算所述加速度计常值误差向量：



其中，表示所述加速度计常值误差向量的导数，表示所述加速度计常值误差向量，和分别表示导航坐标系下x、y和z方向加速度计常值误差；
所述获取杠杆臂误差进一步包括根据下述公式计算所述杠杆臂误差：



其中，表示所述杠杆臂误差向量的导数，δla表示所述杠杆臂误差向量，δlax、δlay和δlaz分别表示导航坐标系下x、y和z方向的杠杆臂误差。


4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述系统误差确定系统状态进一步包括：
根据所述系统误差获取系统的状态向量X(k)，所述状态向量X(k)为

【专利技术属性】
技术研发人员：孙金海，
申请(专利权)人：北京耐威时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11