[发明专利]基于重力实时补偿的惯性导航方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及运动载体导航技术领域，尤其涉及一种基于重力实时补偿的惯性导航方法及装置。

背景技术

惯性导航系统(Inertial Navigation System，简称INS)也称作惯性参考系统，是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。INS的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量运动载体在惯性参考系统的加速度，将该加速度对时间进行积分，并将该加速度的积分结果变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息，因此，运动载体在惯性参考系统中的加速度的测量，对惯性导航系统起到重要的作用。

现有技术中，采用加速度计测量运动载体的加速度，但是加速度计输出的是比力，比力既包括运动载体相对惯性空间的绝对加速度还包括有害加速度，因此，需要从加速度计输出的比力中补偿掉有害加速度从而获得载体相对惯性空间的绝对加速度，其中，有害加速度包括重力加速度，一般采用重力模型所提供的正常重力加速度对加速度计的输出结果进行重力加速度补偿。

但是，由于真实重力加速度与重力模型所提供的正常重力加速度存在偏差，因此，采用现有技术所获得的运动载体的绝对加速度不精确，从而导致了惯性导航精度下降。

发明内容

本发明提供一种基于重力实时补偿的惯性导航方法及装置，用于解决现有技术中惯性导航精度低下的问题。

本发明第一方面提供一种基于重力实时补偿的惯性导航方法，包括：

接收导航请求，所述导航请求中包括运动载体标识；

根据所述导航请求，测量获取所述运动载体标识对应的运动载体在惯性参考系统中的加速度；

建立重力扰动的卡尔曼状态方程和量测方程，并获取重力扰动的最优估计值；

根据所述重力扰动的最优估计值，对所述加速度进行补偿处理，并根据补偿后的加速度，进行相应的导航处理。

本发明第二方面提供一种基于重力实时补偿的惯性导航装置，包括：

接收模块，用于接收导航请求，所述导航请求中包括运动载体标识；

获取模块，用于根据所述导航请求，测量获取所述运动载体标识对应的运动载体在惯性参考系统中的加速度；

所述获取模块还用于建立重力扰动的卡尔曼状态方程和量测方程，并获取重力扰动的最优估计值；

导航模块，用于根据所述重力扰动的最优估计值，对所述加速度进行补偿处理，并根据补偿后的加速度，进行相应的导航处理。

本发明提供一种基于重力实时补偿的惯性导航方法及装置，包括，接收导航请求，导航请求中包括运动载体标识；根据导航请求，测量获取运动载体标识对应的运动载体在惯性参考系统中的加速度，建立重力扰动的卡尔曼状态方程和量测方程，并获取重力扰动的最优估计值；根据所述重力扰动的最优估计值，对所述加速度进行补偿处理，并根据补偿后的加速度，进行相应的导航处理，这样，可以实时地获取运动载体重力扰动的最优估计值，并对测量获取的运动载体标识对应的运动载体在惯性参考系统中的加速度进行补偿处理，根据补偿后的加速度，进行相应的导航处理，提高了惯性导航系统的导航精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的基于重力实时补偿的惯性导航方法实施例一的流程图；

图2为本发明提供的基于重力实时补偿的惯性导航方法实施例二的流程图；

图3为本发明提供的基于重力实时补偿的惯性导航方法实施例三的流程图；

图4为本发明提供的基于重力实时补偿的惯性导航装置实施例一的结构示意图；

图5为本发明提供的基于重力实时补偿的惯性导航装置实施例二的结构示意图；

图6为本发明提供的基于重力实时补偿的惯性导航装置实施例三的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。