基于多手段融合的水下自主导航系统误差监测与估计方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于多手段融合的水下自主导航系统误差监测与估计方法，其技术特点是：基于主惯导、参考惯导之间速度差值、以多普勒速度为基准的两套惯导速度观测误差，获取两套惯导纬度误差中地球周期振荡项相位；利用相位信息将两套惯导经度差值、纬度差值中地球周期振荡项分解，获取两套惯导各自经度、纬度误差中地球周期振荡项；主惯导补偿地球周期振荡误差后的经纬度用作物理场测量的位置基准，进行物理场特征匹配，以匹配位置为基准得到t

【技术实现步骤摘要】
基于多手段融合的水下自主导航系统误差监测与估计方法


[0001]本专利技术海洋导航
，涉及深远海平台水下自主导航系统，尤其是一种基于多手段融合的水下自主导航系统误差监测与估计方法。

技术介绍

[0002]由于卫星导航、天文导航等多种导航手段水下应用受限，因此，深远海平台主要以惯性导航为主，其能力有限，与日益增长的长周期高精度导航信息保障需求还存在较大差距。
[0003]惯性导航系统的输出信息具有高分辨率、实时性、全参量等特性，是水下平台长航时导航的核心手段，但其误差随时间累积发散导致精度下降，难以满足水下长期导航要求。有必要针对惯性导航系统误差特性，利用水下多源导航信息，实现对惯性导航系统的经纬度误差的精确估计和补偿，从而提升长时间导航精度。
[0004]海洋重力、地磁场是地球固有的矢量物理场，海底水深属于地球固有几何属性，重力异常、地球异磁场、海底地形随时间变化小，特征稳定，在特征海域可通过匹配算法获取载体高精度位置信息，可用于惯导累积误差的校正。但由于惯导误差表现为振荡发散，振荡误差项不仅影响物理场特征匹配定位性能，同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多手段融合的水下自主导航系统误差监测与估计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、基于t0‑
t1期间基于主惯导和参考惯导两套惯导之间速度差值、以多普勒速度为基准的两套惯导速度观测误差，获取两套惯导纬度误差中地球周期振荡项相位步骤2、依据相位将t0至当前t2时刻的两套惯导经度差值、纬度差值中的地球周期振荡项分解，获取两套惯导各自经度误差、纬度误差中的地球周期振荡项，主惯导经度误差、纬度误差中地球周期振荡项记为LonerrE1、LaterrE1；步骤3、利用LonerrE1，LaterrE1中最后一个周期的频率、幅值、相位外推t2至未来t
′
时刻的主惯导经度误差、纬度误差中地球周期振荡项LonerrE2、LaterrE2，则t0‑
t
′
期间主惯导经度误差、纬度误差中地球周期振荡项为LonerrE＝[LonerrE1，LonerrE2]、LaterrE＝[LaterrE1，LaterrE2]；步骤4、主惯导经度、纬度输出Loni、Lati中补偿地球周期振荡项后得到Lon1＝Loni
‑
LonerrE、Lat1＝Lati
‑
LaterrE，以Lon1、Lat1为位置基准将载体在特征航迹集上海洋物理场传感器测量得到的时间序列转换为空间序列，应用匹配算法将特征航迹集的物理场测量空间序列与背景图特征匹配获取t
p
时刻匹配位置，以匹配位置为基准信息估计t
p
时刻惯导经纬度误差LonerrM，LaterrM；步骤5、将主惯导经度、纬度误差地球周期振荡项和物理场匹配位置估计的经纬度误差组合，获得惯导精确的经度误差估计、纬度误差估计：Lonerr＝LonerrE+LonerrMLaterr＝LaterrE+LaterrM*IF其中IF为2.根据权利要求1所述的基于多手段融合的水下自主导航系统误差监测与估计方法，其特征在于：所述步骤1的具体实现方法包括以下步骤：(1)求取主惯导和参考惯导北向速度差值得到MRvn，滤波后使用正弦信号拟合法提取MRvn中周期信号的频率f
d
；(2)分别求取主惯导和参考惯导北向速度与多普勒北向速度的差值，记为MDvn、RDvn；滤波后使...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓平，宫京，王永召，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所，
类型：发明
国别省市：