基于分布式循环结构的飞行器自主姿态估计方法技术

本发明专利技术为了解决基于微机械陀螺/TAM姿态估计方法在线运行困难，精度较低的问题，提出了一种基于分布式循环结构的飞行器自主姿态估计方法。首先，建立自主姿态估计滤波器并将微机械陀螺和无校正误差的三轴磁强计数据代入，求得当前时刻飞行器的姿态；然后，利用已求解的当前时刻姿态矩阵建立TAM校正系统；最后，将TAM校正系统输出后无误差的数值重新输入姿态估计系统，对下一时刻的姿态进行估计。对下一时刻的姿态进行估计。对下一时刻的姿态进行估计。

【技术实现步骤摘要】
基于分布式循环结构的飞行器自主姿态估计方法


[0001]本专利技术属于飞行器姿态估计领域，涉及一种基于分布式循环结构的飞行器自主姿态估计方法。

技术介绍

[0002]全球卫星定位系统自应用以来取得了巨大的成就。但是随着反制技术的发展，其隐蔽性差、易受敌方电子战干扰的突出缺点也在多场局部战争中显露无疑。因此为了能进一步适应当前战争的形式，发展一种不需要数据链通信、可靠的自主导航方式已成为亟待解决的问题。微机械陀螺仪工作过程中不需要发射和接收信号，隐蔽性好、短期精度高、可提供全天候连续实时导航信息，已成为导航系统的必选项。但同时具有积累误差，需要其他辅助信息及时修正。三轴磁强计(Three Axis Magnetometer，TAM)是目前常用的矢量磁测量传感器。与微机械陀螺仪组合后有更大的优势，惯保持了纯惯性导航设备全天候、连续导航的特点；被动测量，有很好的隐蔽性，避免通信时暴露和受到敌方诱骗、干扰；系统精度高，能够为载体提供姿态、航向和位置等多维度高精度导航信息，在军事、安保等领域有很大的应用潜力。
[0003]但是，由于这两种传感器精本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于分布式循环结构的飞行器自主姿态估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：利用离散四元数动力学方程建立飞行器姿态估计系统状态方程和三轴磁强计测量模型建立姿态估计系统观测方程，从而完整构建飞行器姿态估计系统，并求解该姿态估计系统，从而得到当前时刻的姿态四元数、姿态转换矩阵、三轴姿态，利用当前时刻姿态矩阵将当地地磁场矢量理论值转化到载体坐标系下，将转化到载体坐标系下的当地地磁场矢量值与校正后的三轴磁强计测量值做差，得到地磁场残差向量；步骤二：利用加入测量噪声的残差向量构建三轴磁强计校正系统观测方程，以及由尺度因素误差和零偏两个误差参数作为系统状态构建的三轴磁强计校正系统状态方程，由此构建完整的三轴磁强计校正系统，并利用UKF滤波器估计该系统当前时刻的状态，也即误差参数；步骤三：利用估计出的当前时刻的误差参数校正三轴磁强计测量值，并将校正好的测量值代入飞行器姿态估计系统，重新估计三轴姿态。2.根据权利要求1所述的基于分布式循环结构的飞行器自主姿态估计方法，其特征在于，步骤一中姿态估计系统观测方程构建方法为：其中，为当前k时刻的姿态四元数一步预测值，A(
·
)为从地理坐标系到载体坐标系的姿态转换矩阵，B
k
为在载体坐标系下的三轴磁强计测量值，H
k
为地理坐标系下磁场向量值，v
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄婧丽，赵育良，白玉山，栾晓菲，张翔宇，张玉叶，黎志强，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军航空大学，
类型：发明
国别省市：