[发明专利]基于罗经原理的旋转式船用捷联惯导方位对准方法

权利要求书

1.基于罗经原理的旋转式船用捷联惯导方位对准方法，其特征是：

(1)设置旋转频率，使得IMU旋转速度满足下式

ω_z·ΔT＝δψ

其中ω_z为系统单轴旋转速度，ΔT为系统采样周期，δψ表示动态延迟误差的评定系数；

(2)根据步骤(1)中设定的转速ω_z，选取系统无阻尼频率取系统阻尼系数ξ为0.707，得到所需对准时间

T=2πωn1-ξ2;]]>

(3)进行粗对准初始，得到姿态阵和相应的姿态四元数Q；

(4)将旋转式船用捷联惯导水平放置在船上，利用转台使IMU绕Z轴以ω_z的角速率旋转，同时使用加速度计测量出IMU系的加速度f_b，测出IMU系相对于惯性系下的角速率在IMU系的投影令IMU系为b系、惯性系为i系，则

ωibb=ωibxbωibybωibzb]]>fb=fxbfybfzb;]]>

(5)使用将步骤(4)中测得的载体系加速度经姿态矩阵转化到平台系上

fp=Cbpfb;]]>

(6)利用步骤(5)中得到的f_p计算修正角速度在平台系的投影

(7)由得到载体系对数学平台系的角速率

ωpbb=ωibb-Cpb(ωiep)-Cpb(ωcp),]]>

其中Ω为地球自转角速率，为当地纬度；

(8)利用步骤(7)中所提供的使用四元数法更新计算本时刻的姿态矩阵

(9)利用步骤(8)中所得姿态矩阵得到当前姿态

θ=arcsinCb32p]]>

γ=arctan-Cb31pCb33p]]>

ψ=arctan-Cb12pCb22p]]>

然后将所得的三个角度修正：

修正后的θ、γ和ψ即分别为系统的俯仰角、横滚角和偏航角；

(10)重复步骤(4)至步骤(9)进入下一个时间的循环，在每一个系统周期中输出载体的姿态，直到达到步骤(2)中所计算的时间T，对准结束。