[发明专利]用于组合导航系统的动基座对准方法及系统

权利要求书

1.一种用于组合导航系统的动基座对准方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取导航信息和GPS观测信息，其中，所述导航信息通过惯性测量单元获取，并对所述导航信息进行惯性导航解算；

S2：建立动基座对准的误差模型；

S3：建立卡尔曼观测控制器，其中，所述卡尔曼观测控制器的工作被划分为多个阶段，且每个阶段对应一个状态协方差矩阵；

S4：卡尔曼观测控制器根据所述导航信息、GPS观测信息和误差模型，计算出所述多个阶段中每个阶段的控制增益；

S5：判断所述控制增益是否满足利亚普诺夫稳定性条件，若不满足，则返回步骤S3，若满足，则进入步骤S6；

S6：根据所述控制增益计算补偿向量，并将所述补偿向量反馈给所述惯性测量单元，并由所述惯性测量单元进行调整。

2.如权利要求1所述的用于组合导航系统的动基座对准方法，其特征在于，所述误差模型和卡尔曼观测控制器采用至少9维状态量。

3.如权利要求1所述的用于组合导航系统的动基座对准方法，其特征在于，所述误差模型的状态量表示为，

其中，N,E,D分别为当地导航坐标系的北向、东向和地向，φ为姿态角，δ为误差表示，分别为北向、东向和地向的速度误差，L、λ和h分别为纬度、经度和高度为，δL,δλ,δh分别为纬度误差、经度误差和高度误差，T为矩阵转置表示。

4.如权利要求1所述的用于组合导航系统的动基座对准方法，其特征在于，所述误差模型通过如下公式表示，其公式为，

δL·=δVNRM+h-VN(RM+h)2δh]]>

δλ·=δVE(RN+h)cosL+VE(RN+h)cosLtanLδL]]>

-VE(RN-h)2cosLδh]]>

δh·=-δVD]]>

其中，为姿态微分矢量，εⁿ为陀螺零偏矢量，为当地导航坐标系相对地心惯性坐标系旋转角速度误差，为姿态角，为当地导航坐标系相对地心惯性坐标系旋转角速度，为速度误差微分矢量，为姿态角误差，f^b为加速度计输出的比力，为姿态矩阵，fⁿ为加速度计输出的比力在当地导航坐标系中的分量，δVⁿ为速度误差，为地球自转角速度，为导航系相对地球系的角速度，Vⁿ为载体相对地球的速度，为加速度计零偏矢量，为纬度误差微分，δV_N为北向速度误差，R_M和R_N分别为当地地球子午圈和卯酉圈的曲率半径，h为高度，V_N为北向速度，δh为高度误差，为经度误差微分，δV_E为东向速度误差，V_E为东向速度，δL为纬度误差，为高度误差微分，δV_D为地向速度误差，上角标n表示该物理量在导航坐标系的投影，上角标b表示该物理量在载体坐标系的投影。