【技术实现步骤摘要】
一种面向低速运动载体中MEMS级IMU的新型初始对准方法
[0001]本专利技术属于导航方法及应用
，尤其涉及一种面向低速运动载体中MEMS级IMU的新型初始对准方法。
技术介绍
[0002]惯性导航系统由于其优越的自主性，在巡逻机器人等低速运动载体中应用广泛。其中，捷联惯性导航系统开始导航任务前要先进行初始对准，目的是建立精确的初始姿态矩阵，从而得到载体相对空间的姿态。对准精度和时间是初始对准的重要的指标，反映系统的导航性能。作为惯导系统的一个关键技术，初始对准是一直是自主导航系统的研究热点。
[0003]初始姿态矩阵包含横滚角、俯仰角和航向角。对于低成本的MEMS级IMU来说，俯仰角和横滚角可以通过静基座重力测量的方式获得，因此对初始航向误差的估计是动态粗对准方法的主要任务。
[0004]传统方法是通过建立非线性惯性导航系统的误差动力学模型，利用卡尔曼滤波实现对初始航向误差的估计。然而这些方法都是面向高速运动载体，对于配置了低等级的IMU和单天线GNSS测量系统的低速运动载体来说，这些方法运算量高、
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向低速运动载体中MEMS级IMU的新型初始对准方法，其特征在于：所述MEMS级IMU包括：微处理器、导航系统、IMU模块；所述微处理器分别与所述的导航系统、IMU模块依次连接；所述新型初始对准方法，包括以下步骤：步骤1：导航系统获取初始化时刻载体的纬度、初始化时刻载体的经度，采集不同时刻载体的纬度、不同时刻载体的经度，导航系统将初始化时刻载体的纬度、初始化时刻载体的经度、不同时刻载体的纬度、不同时刻载体的经度传输至微处理器；IMU模块采集相邻时刻的角速度增量信息、相邻时刻的速度增量信息，IMU模块将相邻时刻的角速度增量信息、相邻时刻的速度增量信息传输至微处理器；步骤2：微处理器选取合适的采集时刻作为初始对准结束时刻，计算初始对准开始时刻到初始对准结束时刻载体的真实位置增量向量；步骤3：微处理器将相邻时刻的角度增量信息、速度增量信息通过捷联惯性导航系统的机械编排算法从而获得初始对准结束时刻载体的纬度估计值，初始对准结束时刻载体的经度估计值，计算初始对准开始时刻到初始对准结束时刻载体的位置增量向量估计值；步骤4：通过初始对准开始时刻到初始对准结束时刻载体的真实位置增量向量、初始对准开始时刻到初始对准结束时刻载体的位置增量向量估计值进行计算得到航向误差角；步骤5：微处理器将步骤4中获得的航向误差角反馈回捷联惯性导航系统，修正初始的导航姿态，从而实现导航系统的初始对准。2.根据权利要求1所述的面向低速运动载体中MEMS级IMU的新型初始对准方法，其特征在于：步骤1所述初始对准时刻载体的纬度为：其中，表示载体在t0时刻的纬度；步骤1所述初始对准时刻载体的经度为：其中，表示载体在t0时刻的经度；步骤1所述不同时刻载体的纬度为：i∈[1，N]其中，表示载体在t
i
时刻的纬度，N表示采集时刻的数量；步骤1所述不同时刻载体的经度为：i∈[1，N]其中，表示载体在t
i
时刻的经度，N表示采集时刻的数量；步骤1所述相邻时刻的角速度增量信息为：其中，表示载体从t
i
‑1到t
i
时刻的角速度增量信息；
步骤1所述相邻时刻的速度增量信息为：其中，表示载体从t
i
‑1到t
i
时刻的速度增量信息。3.根据权利要求1所述的面向低速运动载体中MEMS级IMU的新型初始对准方法，其特征在于：步骤2所述计算t0到t
k
载体的真实位置增量向量为：其中，t0表示初始对准开始时刻，t
k
表示初始对准结束时刻；表示导航系统采集的载体坐标系b系从t0到t
k
在导航坐标系n系中的载体的真实位置增量向量，为导航系统采集的载体坐标系b系在t0的真实位置向量在导航坐标系n系中的表现，为导航系统采集的载体坐标系b系在t
...
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