[发明专利]一种捷联磁惯性组合系统

权利要求书

1.一种捷联磁惯性组合系统，其特征在于，两只单轴角速率微机械陀螺、一个双轴地磁滚转角测量单元、第一解算模块、第二解算模块、信号调理模块、采集模块、输出模块和供电模块以捷联方式直接固连在弹体上；微机械陀螺与双轴地磁滚转角测量单元相互正交；

供电模块，用于为两只单轴角速率微机械陀螺、一个双轴地磁滚转角测量单元、第一解算模块、第二解算模块、信号调理模块、采集模块和输出模块供电；

信号调理模块，用于接收单轴角速率微机械陀螺输出的角速率信号并进行滤波和放大；用于接收双轴地磁滚转角测量单元输出的正弦信号并进行滤波和放大；

采集模块，用于对信号调理模块调理后的单轴角速率微机械陀螺输出的角速率信号和双轴地磁滚转角测量单元输出的正弦信号进行模/数变换，并将模/数变换后的正弦信号发送至第一解算模块，将模/数变换后的角速率信号输出至第二解算模块；

第一解算模块，用于根据模/数变换后的正弦信号解算滚转角γ以及滚转角速率ω_x；

第二解算模块，用于根据模/数变换后的角速率信号和第一解算模块发送的滚转角速率ω_x解算方位角ψ和俯仰角θ；

输出模块，用于输出滚转角γ、方位角ψ和俯仰角θ；

第一解算模块根据以下公式解算滚转角：

当Hy＞0时，γ＝90-[arctan(Hz/Hy)]×180/π；

当Hy＜0时，γ＝270-[arctan(Hz/Hy)]×180/π；

当Hy＝0且Hz＜0时，γ＝180；

当Hy＝0且Hz＞0时，γ＝0；

其中，Hy和Hz分别为地磁敏感双轴信号；

第二解算模块根据以下方法解算方位角ψ和俯仰角θ：

根据公式得到四元数：q₀，q₁，q₂，q₃；

将游动方位坐标系与弹体坐标系的方向余弦矩阵式为等效为四元数姿态

T=Cbn=Cnb′]]>

矩阵：=q02+q12-q22-q322(q1q2-q0q3)2(q1q3+q0q2)2(q1q2+q0q3)q02-q12+q22-q322(q2q3-q0q1)2(q1q3-q0q2)2(q2q3+q0q1)q02-q12-q22+q32;]]>

=T11T12T13T21T22T23T31T32T33]]>

θ＝arcsin(T₃₂)

根据公式ψ_ab＝arctg(-T₁₂/T₂₂₎得到方位角ψ和俯仰角θ；

ψ＝ψ_ab-α

其中，α为初始方位， ω_y和ω_z分别为两只单轴角速率微机械陀螺测得的角速率信号进行模/数变换后的角速率信号，ω_x＝dγ/dt。