[发明专利]一种动基座下联合滤波初始对准方法

权利要求书

1.一种动基座下联合滤波初始对准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：将卫星导航系统和捷联惯导系统结合，使两个系统相互独立工作，为联合滤波提供必要参数；

步骤S2：选择失准角φ、速度误差δVⁿ以及位置误差δR作为UKF估计的状态变量，选择加速度计的零偏和陀螺仪的零偏ε^b作为过程噪声；将卫星导航系统测量的速度和位置与捷联惯导系统解算出来的速度和位置分别作差，将所得的速度差和位置差作为观测量，选择卫星导航系统的定速误差定位误差作为观测噪声，若考虑地磁辅助信息，将根据地磁计算模型计算出的地磁矢量添加到观测量当中，将对应的地磁测量误差和地磁模型计算误差添加到观测噪声中；利用失准角模型、速度误差模型、位置误差模型、地磁模型和惯性器件测量模型构建状态方程和观测方程：

上述公式中各个矩阵的含义为：矩阵为状态变量的微分矩阵，f(x,u)是一个非线性函数，反映了状态转移过程，矩阵G(t)是过程噪声转移矩阵，矩阵w代表过程噪声，矩阵h(x)是观测矩阵，矩阵是观测量矩阵，矩阵c(x)为观测噪声转移矩阵，矩阵v代表观测噪声；

利用UKF进行粗对准，将大失准角缩小到门限值以下；

步骤S3：在每次UKF迭代估计和更新过程中，将UKF更新后的状态协方差矩阵中失准角所对应的三个协方差与设定的稳定水平门限值进行比较，只有当失准角所对应的三个协方差都小于设定的稳定水平门限值时，UKF才将所估计的失准角和速度误差进行反馈，当满足反馈的条件时，进行部分反馈，将状态变量估计值与一个不大于1的系数相乘，得到待反馈估值，将待反馈估值进行反馈；

步骤S4：判断失准角是否已经小于设定的门限值，如果未缩小设定的门限值以下，返回步骤S1，如果已经缩小到设定的门限值以下，切换至KF进行小失准角情况下的初始对准；

步骤S5：利用线性KF算法进行精对准。

2.根据权利要求1所述的动基座下联合滤波初始对准方法，其特征在于：步骤S1中所述的卫星导航系统和捷联惯导系统结合，采用卫星导航系统测量的速度和位置与捷联惯导系统依据导航更新算法计算的速度与位置分别作差，并将所得到的速度和位置差值作为联合滤波结构的观测量，为了提高观测方程的观测度，加快收敛的速度和精度，联合滤波结构引入地磁计测量信息作为观测量。