【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种导航校正方法,特别涉及。
技术介绍
在导航系统应用中,导航系统能否提供载体的准确姿态及航向角信息至关重要。对于仅仅使用加速度计和陀螺仪组成惯性测量单元(mu),由于加速度计和陀螺仪自身的误差及漂移使得MU输出的姿态和航向参数精度不能满足一些导航系统的要求。由惯性测量单元(IMU)和磁强计组成的姿态及航向测量系统,可以提高姿态角及航向角的精度。用地磁场进行导航定位,具有无源、无辐射、抗干扰、全天时、全天候、体积小、能耗低的优点,因此在飞机、舰船和潜艇等领域得到广泛应用。导航载体通过磁传感器测量空间的磁场信息,这些磁场信息不仅包括导航定位所用的地磁场信息,也包括载体自身的干扰磁场信息。高精度的地磁导航过程中需要对磁传感器的观测磁场信息进行处理,实时对载体磁场干扰进行补偿,提高地磁导航精度。目前,有关对导航系统载体姿态角的误差建模方法已经很普遍,也很成熟,可以达到的一定的高精度要求。但是,对惯性测量器件直接建立模型处于一级建模阶段,如果对误差一级模型得到的姿态角数据再进行二级建模这样可以大大提高系统的精度。载体自身干扰磁场的实时补偿是提高磁传 ...
【技术保护点】
一种用于导航系统的姿态及航向角的校正方法,其特征在于,载体航向角的校正包括下列步骤:步骤(1),三轴磁强计误差建模:选取导航坐标系为东北天(ENU)、载体坐标系的Y轴为载体的前进方向,X轴为与载体前进方向垂直向右,Z轴与X轴、Y轴垂直向上满足右手定则;将磁强计的三轴测量值投影到二维水平面的X、Y轴,分别为HX、HY;三轴磁强计的误差模型为:Hm=CisCn(CsHe+bn)+b0?????(1)式中:Cis为灵敏度误差矩阵;Cn为非正交误差矩阵;Cs为软磁误差矩阵;bn为硬磁误差矢量;b0为偏置误差矢量;He为地磁场强度;Hm为磁强计测量值;将所述三轴磁强计的误差模型改写为 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于导航系统的姿态及航向角的校正方法,其特征在于,载体航向角的校正包括下列步骤: 步骤(1),三轴磁强计误差建模: 选取导航坐标系为东北天(ENU)、载体坐标系的Y轴为载体的前进方向,X轴为与载体前进方向垂直向右,Z轴与X轴、Y轴垂直向上满足右手定则;将磁强计的三轴测量值投影到二维水平面的X、Y轴,分别为Hx、Hy ;三轴磁强计的误差模型为:Hm = CisCn (CsHe+bn)+b0 (I) 式中=Cis为灵敏度误差矩阵;Cn为非正交误差矩阵;CS为软磁误差矩阵;bn为硬磁误差矢量为偏置误差矢量;H6为地磁场强度;Hm为磁强计测量值; 将所述三轴磁强计的误差模型改写为:Hm= CaHe+b (2) 式中:Ca是总误差矩阵;b为总偏置矢量; 由式(2)可得地磁场矢量H6为:He = Ca 1 (Hm-b) (3); 步骤(2),改进的地球磁场的椭球模型建模: 地球磁场的椭球模型为:AX2+BY2+CZ2+2EXY+2FXZ+2GYZ+2QX+2SY+2TZ+D = O (4) 式中,A、B、C、E、F、G、Q、S、T、D是椭球模型中的各项参数;X、Y、Z分别是磁强计的三轴X、Y、Z的测量值; 对所述椭球模型进行改进,得到如下椭球模型: a (x+y+p) 2+b (x+z+q) 2+c (y+z+r)2 = O (5) 式中,(x,y,z)是磁强计的三轴测量值A、B、C、p、q、r为改进椭球模型的各项参数; 其中,式(5)与式(4)中参数的对应关系为:A = a+bB = a+cC = b+cE = aF = bG = cQ = ap+bqS = ap+crT = bq+crD = ap2+bq2+cr2 ; 步骤(3),利用改进扩展卡尔曼滤波器求解椭球模型的参数: 改进的扩展卡尔曼滤波器,直接把状态的更新值作为观测值进行下一步更新;利用改进扩展卡尔曼滤波器拟合椭球时,状态向量是所述式(5)中椭球参数估计值与真实值的偏差,利用改进扩展卡尔曼滤波...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈熙源,吕才平,黄浩乾,汤传业,宋锐,何昆鹏,方琳,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:
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