利用外观测信息的双轴旋转惯导系统对准及误差修正方法技术方案

本发明专利技术提供一种利用外观测信息的双轴旋转惯导系统对准及误差修正方法，根据滤波的估计值可以实时修正导航系统的输出参数。第一步：静基座旋转式捷联惯导系统进行系统初始化；第二步：利用粗对准确定的姿态矩阵进行静基座导航解算；第三步：利用卡尔曼滤波估计载体姿态失准角、加速度计零偏、陀螺零偏、陀螺标度因数误差；第四步：将用各状态量估计值修正载体姿态矩阵和惯性器件参数，实现初始对准；第五步：使旋转式惯导系统的双轴按预定旋转方案周期性地旋转；第六步：利用卫星导航系统或地图匹配的位置信息作为外观测量信息进行卡尔曼滤波；第七步：以滤波估计结果实时修正惯导系统输出的导航参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于旋转式惯导系统
，涉及一种利用位置与速度外观测量信息的双轴旋转惯性导航系统对准及导航误差修正的方法。
技术介绍
近年来，旋转式惯导系统逐渐成为国内外导航领域的研究热点。旋转式惯导系统具有与平台式惯导相似的转动机构和测角装置，通过惯性测量单元(mu)的旋转抑制系统误差积累，但导航解算方法与捷联式系统一致。相对于传统捷联惯导系统，旋转式惯导系统的IMU具有可控的角运动特性，因此可以通过IMU旋转改变初始对准的可观测性，这提供了改善初始对准性能的新途径。目前基于MU旋转的初始对准方案包括可在传统的两位置方法基础上进一步提高可观测性的多位置对准方法，以及使IMU连续旋转的对准方案。旋转式惯导系统初始对准估计的状态量主要包括姿态失准角、加速度计零偏和陀螺零偏，而在惯导系统的实际应用中，与惯性器件有关的误差还包括标度因数误差和安装误差。特别是标度因数与零偏一样可能具有逐次启动误差，为了提高导航精度，对准状态量也应包含这两类误差。本专利技术建立了双轴旋转式惯导系统的包括姿态失准角和惯性器件零偏、标度因数误差、安装误差在内的更全面的导航系统误差模型，通过可观测性分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用外观测信息的双轴旋转惯导系统对准及误差修正方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：静基座旋转式捷联惯导系统进行系统初始化，装订位置，通过粗对准估计IMU姿态矩阵；第二步：利用粗对准确定的姿态矩阵进行静基座导航解算，同时使旋转式惯导系统的双轴按预定的旋转方案周期性地旋转；第三步：由于载体静基座条件下实际地速为零，导航解算得到的速度为速度误差，同理可得到位置误差，以位置与速度为外观测量，利用卡尔曼滤波估计载体姿态失准角、加速度计零偏、陀螺零偏、陀螺标度因数误差；第四步：滤波稳定后，将用各状态量估计值修正载体姿态矩阵和惯性器件参数，实现初始对准；第五步：在导航系统进行导航工作过程中，使旋转式...

【技术特征摘要】
1.一种利用外观测信息的双轴旋转惯导系统对准及误差修正方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步:静基座旋转式捷联惯导系统进行系统初始化，装订位置，通过粗对准估计IMU姿态矩阵； 第二步:利用粗对准确定的姿态矩阵进行静基座导航解算，同时使旋转式惯导系统的双轴按预定的旋转方案周期性地旋转； 第三步:由于载体静基座条件下实际地速为零，导航解算得到的速度为速度误差，同理可得到位置误差，以位置与速度为外观测量，利用卡尔曼滤波估计载体姿态失准角、加速度计零偏、陀螺零偏、陀螺标度因数误差； 第四步:滤波稳定后，将用各状态量估计值修正载体姿态矩阵和惯性器件参数，实现初始对准； 第五步:在导航系统进行导航工作过程中，使旋转式惯导系统的双轴按预定旋转方案周期性地旋转，旋转方案与第二步中规则相同； 第六步:利用卫星导航系统或地图匹配的位置信息作为外观测量信息进行卡尔曼滤波，状态量包括载体位置、速度、姿态失准角、以及陀螺的零偏和标度因数误差； 第七步:以滤波估计结果 实时修正惯导系统输出的导航参数。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博，付梦印，邓志红，周元，刘彤，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：