[发明专利]组合式旋转调制微惯性导航方法、系统和存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及导航技术领域，尤其涉及一种组合式旋转调制微惯性导航方法、系统和计算机可读存储介质。

背景技术

船舶、飞行器等载体在使用过程中需要配备导航装置以确认当前的位置和运动路径，其中运载体姿态测量主要依托陀螺仪和加速度计等传感器实现，现有的姿态测量装置主要包括大型的高精度导航装置和微型的低精度导航装置。

以静电陀螺、激光陀螺、光纤陀螺等为代表的高精度陀螺性能指标高，陀螺零偏稳定性优于0.01°/h，主要应用于舰船、飞机、潜艇等大型运载体导航、制导与控制系统中，但是其价格昂贵、体积庞大，成本相对较高。而微机械陀螺利用科里奥利力来敏感载体运动角速度，具有体积小、成本低、应用范围广等优点。但是其精度偏低，目前常用的微机械陀螺零偏稳定性处于100°/h量级，不能满足高精度导航的需要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种组合式旋转调制微惯性导航方法、系统和计算机可读存储介质，旨在解决现有微惯性导航装置精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种组合式旋转调制微惯性导航方法，所述组合式旋转调制微惯性导航方法包括以下步骤：

利用旋转调制型微惯性组件获取载体的初始运动状态；

根据静态微惯性组件的测量结果对载体的初始运动状态进行误差补偿；

根据补偿结果对载体的初始运动状态进行捷联惯导解算，获得载体的姿态角信息。

优选的，所述利用所述旋转调制型微惯性组件获取载体的初始运动状态包括：

通过所述旋转调制型微惯性组件的一个旋转周期起始点两时刻的速度建立基座惯性坐标系和惯性坐标系间的变换矩阵；

依据所述基座惯性坐标系和惯性坐标系间的变换矩阵生成载体的粗对准初始姿态矩阵。

优选的，还包括步骤：

利用捷联惯导解算速度误差和姿态误差；

依据所述速度误差和姿态误差进行卡尔曼滤波获取载体当前运行状态参数；

依据所述载体当前运行状态参数和所述粗对准初始姿态矩阵生成载体的精对准初始姿态矩阵。

优选的，载体当前运行状态参数包括速度误差、姿态误差、加速度计零偏和陀螺漂移的状态量。

优选的，所述静态微惯性组件固定设置于载体上。

优选的，所述静态微惯性组件包括三轴MEMS陀螺仪和三轴MEMS加速度计。

优选的，所述载体上转动的设有安装平台，所述安装平台上设置有所述旋转调制型微惯性组件。

优选的，所述旋转调制型微惯性组件包括三轴MEMS陀螺仪和三轴MEMS加速度计。

本发明还提供一种组合式旋转调制微惯性导航系统，所述组合式旋转调制微惯性导航系统包括：静态微惯性组件、旋转调制型微惯性组件、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的组合式旋转调制微惯性导航程序；所述静态微惯性组件固定设置于载体上，所述载体上还转动的设有安装平台，所述安装平台上设置有所述旋转调制型微惯性组件；所述组合式旋转调制微惯性导航程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的方法的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有组合式旋转调制微惯性导航程序，所述组合式旋转调制微惯性导航程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的组合式旋转调制微惯性导航方法的步骤。

本发明实施例的技术方案通过设置静态微惯性组件和旋转调制型微惯性组件，在旋转调制型微惯性组件的基础上辅以静态微惯性组件，对旋转调制型微惯性组件的旋转轴零偏值进行补偿，获得旋转调制型微惯性组件的旋转角度，以提供准确的导航信息。

附图说明

图1是本发明实施例方案组合式旋转调制微惯性导航系统的结构示意图；

图2为本发明组合式旋转调制微惯性导航方法方法一实施例的流程示意图；

图3为图2中步骤S10的细化流程示意图；

图4为现有技术惯性导航解算结果；

图5为本发明实施例惯性导航解算结果。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种组合式旋转调制微惯性导航方法。