【技术实现步骤摘要】
一种黑障情况下惯性基组合导航系统误差补偿方法及系统
本专利技术涉及导航系统误差补偿
,特别是涉及一种黑障情况下惯性基组合导航系统误差补偿方法及系统。
技术介绍
为了实现各种现代飞行器的高精度、高可靠性导航定位,飞行器上通常配备了以惯性导航系统(简称惯导)为主,卫星导航系统、雷达导航系统、天文导航系统等为辅的导航定位设备,它们通过卡尔曼滤波等现代信息融合技术有机结合起来构成惯性基组合导航系统,不仅可以互相取长补短,而且能够实现比任一种导航系统更为优越的性能,是目前世界各国公认的最为理想的飞行器导航模式。当飞行器在大气层中高超声速飞行时,其表面与空气剧烈摩擦燃烧后会产生高温等离子体,该高温等离子体对电磁波及电子仪器会产生屏蔽或干扰,即产生所谓的“黑障”现象。此时,卫星导航、天文导航、雷达导航等现代导航手段均无法正常工作,只有惯性导航系统仍能正常工作,而惯导系统存在一个突出问题:其导航误差随着工作时间不断积累,因此仅靠惯导系统本身显然无法实现较长时间高精度导航。此外,飞行器在长时间高速航行过程中,将不可避免地受到外界 ...
【技术保护点】
1.一种黑障情况下惯性基组合导航系统误差补偿方法,其特征在于,包括:/n基于惯性导航系统的误差模型,建立误差补偿的系统状态方程;/n获取当前时刻之前的每个时刻所述惯性基组合导航系统的量测数据,作为实测数据集合;所述实测数据集合包括当前时刻之前的每个时刻的量测数据;所述当前时刻为黑障出现时刻;/n根据所述实测数据集合和所述误差补偿的系统状态方程,采用卡尔曼滤波方法确定上一时刻的系统状态估计值;/n根据所述上一时刻的系统状态估计值采用线性最小方差估计方法,确定当前时刻的系统状态估计值;/n利用所述当前时刻的系统状态估计值修正所述惯性导航系统的误差。/n
【技术特征摘要】
1.一种黑障情况下惯性基组合导航系统误差补偿方法,其特征在于,包括:
基于惯性导航系统的误差模型,建立误差补偿的系统状态方程;
获取当前时刻之前的每个时刻所述惯性基组合导航系统的量测数据,作为实测数据集合;所述实测数据集合包括当前时刻之前的每个时刻的量测数据;所述当前时刻为黑障出现时刻;
根据所述实测数据集合和所述误差补偿的系统状态方程,采用卡尔曼滤波方法确定上一时刻的系统状态估计值;
根据所述上一时刻的系统状态估计值采用线性最小方差估计方法,确定当前时刻的系统状态估计值;
利用所述当前时刻的系统状态估计值修正所述惯性导航系统的误差。
2.根据权利要求1所述的黑障情况下惯性基组合导航系统误差补偿方法,其特征在于,所述利用所述当前时刻的系统状态估计值修正所述惯性导航系统的误差,之后还包括:
将所述当前时刻更新为上一时刻,所述当前时刻的系统状态估计值更新为上一时刻的系统状态估计值,并返回步骤“根据所述上一时刻的系统状态估计值采用线性最小方差估计方法,确定当前时刻的系统状态估计值”。
3.根据权利要求1所述的黑障情况下惯性基组合导航系统误差补偿方法,其特征在于,所述根据所述上一时刻的系统状态估计值采用线性最小方差估计方法,确定当前时刻的系统状态估计值,具体包括:
根据公式确定当前时刻的系统状态估计值;
其中,为第k时刻的系统状态估计值即当前时刻的系统状态估计值,为第k-1时刻的系统状态估计值即上一时刻的系统状态估计值,Φk,k-1为第k-1时刻至第k时刻的状态转移矩阵。
4.根据权利要求3所述的黑障情况下惯性基组合导航系统误差补偿方法,其特征在于,所述公式获取过程具体包括:
将所述误差补偿的系统状态方程进行离散化,得到离散的误差补偿系统状态方程;
根据所述实测数据集合采用线性最小方差估计方法对第k时刻的系统状态进行估计,得到第k时刻的系统状态的线性最小方差估计方程;
将所述离散的误差补偿系统状态方程代入到所述第k时刻的系统状态的线性最小方差估计方程,得到系统状态估计公式
5.一种黑障情况下惯性基组合导航系统误差补偿系统,其特征在于,包括:<...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨波,杨剑,齐鑫,单斌,樊红东,高久安,薛亮,
申请(专利权)人:中国人民解放军火箭军工程大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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