[发明专利]应用于动中通系统的惯导系统初始对准方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动卫星通信技术领域，具体涉及一种应用于动中通系统的惯导系统初始对准方法。

背景技术

由于人类活动的日益进步，人们己经不再满足于只能在一个固定的地方进行通信，开始追求移动的通信方式，因此人们开始在人口密集的地区架设基站，覆盖无线信号，这样便可以通过于机、笔记本等移动设备进行通信与获取信息。但是由于成本跟条件的限制，这样的措施在一些人烟稀少的地区和海上便不能实现。在这样的情况下，人们便想到用卫星通信来克服，然而卫星通信的特点决定地面站需要时时保持对准卫星，稍微的偏差便可能造成通信质量的下降、丢失数据包甚至断开连接。这样运动中的卫星通信方式，即移动卫星通信(简称动中通)技术的研究便应运而生。

动中通系统中，如何对惯导系统进行初始对准是个难题。传统的惯导系统初始对准方法需要对惯导系统进行单独设计，除了中高精度陀螺仪和加速度计外，还需要在惯导系统内部设计旋转机构，使陀螺敏感方向发生改变，从而实现惯导系统初始对准，加工工艺复杂，造价昂贵。现有技术中还采用单位置解析式对准和双GPS天线对准，前者一般需要高精度陀螺仪才能满足对准精度要求，对惯性器件的精度要求较高，后者对双天线基线长度有要求，需要安装在同一平面，在动中通系统中安装不方便，另外容易受多路径效应影响，导致方位误差。

可见，提供一种对准时间短、对准精度高的应用于动中通系统的惯导系统初始对准方法具有深远的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种对准时间短、对准精度高的应用于动中通系统的惯导系统初始对准方法。

为此目的，本发明提出了一种应用于动中通系统的惯导系统初始对准方法，包括以下步骤：

S1：采集所述惯导系统处于第一位置的加速计和陀螺仪的测量数据；

S2：改变所述惯导系统的位置，采集所述惯导系统处于第二位置的加速计和陀螺仪的测量数据；

S3：根据所述惯导系统处于第一位置和第二位置的测量数据，计算所述惯导系统在所述第一位置的第一水平姿态角和第二位置的第二水平姿态角，并根据所述第一水平姿态角和第二水平姿态角以及所述陀螺仪的测量数据计算所述惯导系统的初始方位角；

S4:通过所述第二水平姿态角和所述初始方位角计算出捷联矩阵，从而实现初始对准。

优选地，所述陀螺仪的测量数据为多次测量的平均值。

优选地，步骤S3还包括：确定惯导系统的初始位置参数，并存储在导航计算机中。

优选地，所述惯导系统的初始位置参数包括初始的纬度。

优选地，步骤S1之前还包括：使所述惯导系统在所述第一位置保持第一阈值时长的静止状态；

优选地，步骤S2之前还包括：使所述惯导系统在所述第二位置保持第二阈值时长的静止状态。

优选地，步骤S3中根据所述测量数据计算所述惯导系统的第一水平姿态角，计算公式如下：

θ1=sin-1fby1g]]>

γ1=-sin-1fbx1gcosθ1]]>

步骤S3中根据所述测量数据计算所述惯导系统的第二水平姿态角，计算公式如下：