【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种捷联惯导系统在震荡、摇摆基座条件下凝固惯性系粗对准方法的误差抑制方法,属于惯性导航
技术介绍
捷联惯导系统的初始对准技术就是在较短的时间内以一定的精度确定载体的初始位置、初始速度以及从载体坐标系到导航坐标系的初始姿态角和方向余弦矩阵或初始四元数。对于未进行线运动的载体,其位置可通过载体外部信息(如GNSS定位数据)获取,直接装订入导航计算机,而载体没有线运动时地速为零,也可直接装订 入导航计算机,因而初始姿态角的获取成为初始对准的主要任务。通常,把捷联惯性导航系统的对准分为两个阶段粗对准阶段和精对准阶段。在粗对准阶段,依靠重力矢量和地球速率矢量的测量值,直接估算出载体坐标系到导航参考坐标系的变换矩阵,它是一个粗略值,与真实值存在偏差,但应为小量。而精对准解算可在粗对准基础上采用最小二乘法或卡尔曼滤波法完成,因此粗对准精度对于精对准阶段的速度和精度有影响。现在捷联式惯导系统中常用的粗对准方法为解析式粗对准法。其中解析式粗对准法在稳定的静基座条件下能够满足粗对准的要求,但是对于舰船在风浪作用下摇摆、震荡运动的对准环境,由于摇摆引起的干扰角速度远大于地球自转角速度,信噪比降低,而且干扰角速度频带很宽,无法用滤波器从陀螺输出中提取地球自转角速度。这时陀螺测得的角速度已不是地球自转角速度向量;如果载体有垂荡、纵荡、横荡或随机干扰比较大的时候,加速度计测量的也不是重力加速度g,因此粗对准效果不理想。根据地球自转角速度 ie和粗对准期间所经历的时间,结合重力加速度g在该段时间内在惯性空间中方向的变化可以推算出地球的北向信息,这就是应用凝固惯 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种捷联惯性导航系统凝固惯性系粗对准误差抑制方法,其特征在于具体实现过程如下 步骤一、通过全球导航卫星系统或其他途径获得载体所在位置的经度\、纬度L ;步骤二、根据步骤一得到的载体所在的经度、纬度,计算从地球坐标系e到导航坐标系n的方向余弦矩阵C:; 步骤三、使旋转式惯导系统的双轴按一定旋转方案周期性地旋转; 旋转方案选择下述方案之一 a.内环轴、外环轴单向连续旋转; b.内环轴、外环轴连续旋转,每旋转一周改变转向; c.内环轴、外环轴单向交替旋转,每个轴旋转一周则停止同时开始旋转另一轴,如此循 环往复; d.内环轴、外环轴变向交替旋转,第一轴旋转一周后停止,然后由第二轴旋转一周,然后再由第一轴在反向旋转一周,然后再由第二轴反向旋转一周,如此循环往复; e.内环轴、外环轴变向交替旋转,第一轴旋转一周后再反向旋转一周,然后停止,然后由第二轴旋转一周后再反向旋转一周,如此循环往复; 步骤四、在步骤三确定旋转方案的同时,利用粗对准过程中陀螺输出的角速度信息,通过求矩阵微分方程数值解,更新IMU坐标系相对于pO坐标系姿态变化的方向余弦矩阵2.根据权利要求I所述的一种捷联惯性导航系统凝固惯性系粗对准误差抑制方法,其特征在于步骤二所述的方向余弦矩阵C:为:3.根据权利要求I所述的一种捷联惯性导航系统凝固惯性系粗对准误差抑制方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:付梦印,邓志红,王博,汪顺亭,周元,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:
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