【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟圆球法向量模型的极区惯性导航方法
本专利技术导航
，特别是涉及一种基于虚拟圆球法向量模型的极区惯性导航方法。
技术介绍
随着极区航线的开发，近年来极区导航已经成为了一个研究热点问题。由于惯性导航拥有极好的自主性，并且不受极区地磁变化和太阳风暴的影响，因此惯性导航已经成为极区重要的导航手段。目前传统的位置表示方法是使用经纬度（横经度横纬度）高程表征位置。然而由于所有经线在极点处交汇，因此极点处的经度没有定义，经纬度位置表示方法存在奇异性。另外当航行器接近极点时，这种表示方法会导致极区导航算法的精度降低。此外，当载体位于180度经线时，经度表示位置不连续，会影响计算的连续性。同理，横经度横纬度的表示方法会在赤道上产生新的极点，同样不适用于全球导航算法。虽然地心直角系的位置表示方法具备全球适用性，但这种方法不能直接表示载体相对地球参考椭球表面的高度、横向位置及其变化，得到的导航结果在需要进行坐标系转化时比较复杂。极区子午线密集汇聚引起经度退化，极点附近纬度的正切正割计算奇异，使得传统的当地地理坐标...
【技术保护点】
1.一种基于虚拟圆球法向量模型的极区惯性导航方法，其特征在于，包括：/n第1步：装订初始导航参数，接收来自IMU惯性测量单元的实时旋转角速度和比力矢量，接收来自测高仪的实时参考高度，获取航行器的初始位置
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟圆球法向量模型的极区惯性导航方法，其特征在于，包括：
第1步：装订初始导航参数，接收来自IMU惯性测量单元的实时旋转角速度和比力矢量，接收来自测高仪的实时参考高度，获取航行器的初始位置、初始地心地固坐标系与当地水平指北地理坐标系的方向余弦矩阵、地心地固坐标系下的初始速度、初始姿态矩阵以及初始重力值；
第2步：根据当前时刻航行器的重力值、速度以及陀螺仪和加速度计的测量值，采用速度微分方程递推得到下一时刻航行器的速度；
第3步：根据第2步确定的下一时刻航行器的速度和当前时刻航行器的位置，采用位置微分方程递推得到下一时刻航行器的位置；
第4步：根据第3步确定的下一时刻航行器的位置、当前航行器的姿态矩阵和陀螺仪测量值，采用姿态微分方程递推得到下一时刻航行器的姿态矩阵；
第5步：根据第3步确定的下一时刻航行器的位置计算下一时刻航行器的方向余弦矩阵，由方向余弦矩阵转换成对应坐标系下的导航参数并输出；
第6步：跳至第2步，直至导航结束。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟圆球法向量模型的极区惯性导航方法，其特征在于，第1步中航行器的初始位置的计算方法如下：
，
，
其中、为初始的地理纬度和地理经度，、为初始的横向地理纬度和横向地理经度。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟圆球法向量模型的极区惯性导航方法，其特征在于，第1步中初始地心地固坐标系与当地水平指北地理坐标系的方向余弦矩阵的计算公式如下：
。
4.根据权利要求3所述的基于虚拟圆球法向量模型的极区惯性导航方法，其特征在于，第1步中地心地固下初始速度的计算公式为：、；
初始姿态矩阵的计算公式为；
初始重力值的计算公式如下：
其...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴文启，刘潺，冯国虎，王茂松，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。