[发明专利]一种舰船捷联惯导系统的高精度初始对准方法

说明书

本发明提供一种舰船捷联惯导系统的高精度初始对准方法，包括：建立舰船捷联惯导系统的初始对准模型；基于卡尔曼滤波法对初始对准模型进行估计，其中，通过调整系统状态协方差矩阵的维数，对初始对准模型的一部分误差量进行优先迭代估计；在一部分误差量优先估计的基础上，对初始对准模型的其余误差量进行迭代估计；其中，在迭代估计的过程中，通过调整系统状态协方差矩阵的大小，来优化系统状态协方差矩阵。本发明通过调整状态协方差矩阵来实现状态误差量降维和收敛慢的状态误差量的持续激励，实现状态误差量的高精度估计尤其是惯性器件误差的高精度估计，最大化的提高系统的对准精度。

技术领域

本发明涉及惯性导航领域，更具体地，涉及一种舰船捷联惯导系统的高精度初始对准方法。

背景技术

初始对准对舰船捷联惯导系统来说至关重要，其为舰船导航提供初始的航向和姿态。对准精度和对准时间是惯导系统进行初始对准的两项重要指标，初始对准的精度直接影响惯导系统长航时的精度性能。所以在所规定的对准时间内，提高惯导系统初始对准的精度是设计高精度导航系统的重要一环。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种舰船捷联惯导系统的高精度初始对准方法，能够解决现有传统的卡尔曼滤波精对准算法，对准时间慢，规定对准时间内无法达到最优的对准性能，不能发挥惯性器件真正性能的问题。

本发明提供了一种舰船捷联惯导系统的高精度初始对准方法，包括：基于舰船捷联惯导系统各项误差量传播规律与外界高精度定位设备提供的精确位置和速度参考，建立舰船捷联惯导系统的初始对准模型，建立舰船捷联惯导系统的初始对准模型；基于卡尔曼滤波法对所述初始对准模型进行估计，其中，通过调整系统状态协方差矩阵的维数，优化系统状态协方差矩阵，对所述初始对准模型的一部分误差量进行优先迭代估计；在所述一部分误差量优先估计的基础上，对所述初始对准模型的其余误差量进行迭代估计；其中，在迭代估计的过程中，通过调整系统状态协方差矩阵的大小，来优化系统状态协方差矩阵。

本发明提供的一种舰船捷联惯导系统的高精度初始对准方法，通过调整状态协方差矩阵来实现状态误差量降维和收敛慢的状态误差量的持续激励，实现状态误差量的高精度估计尤其是惯性器件误差的高精度估计，最大化的提高系统的对准精度。

附图说明

图1为本发明提供的一种舰船捷联惯导系统的高精度初始对准方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

针对初始对准过程中，卡尔曼滤波估计惯性器件常值零偏收敛较慢的问题，本发明提出一种基于状态协方差矩阵动态调整的高精度初始对准方法，涉及惯性导航领域，其可以用于惯导系统误差的高精度估计，在所设计的对准时间内提高系统的对准精度，以确保惯导系统长航时保精度工作。

实施例一

一种舰船捷联惯导系统的高精度初始对准方法，参见图1，该方法包括：基于舰船捷联惯导系统各项误差量传播规律与外界高精度定位设备提供的精确位置和速度参考，建立舰船捷联惯导系统的初始对准模型；基于卡尔曼滤波法对所述初始对准模型进行估计，其中，通过调整系统状态协方差矩阵的维数，优化系统状态协方差矩阵，对所述初始对准模型的一部分误差量进行优先迭代估计；在所述一部分误差量优先估计的基础上，对所述初始对准模型的其余误差量进行迭代估计；其中，在迭代估计的过程中，通过调整系统状态协方差矩阵的大小，来优化系统状态协方差矩阵。

其中，本发明提供了用于舰船捷联惯导系统的一种基于状态协方差矩阵动态调整的高精度初始对准方法，用于利用惯性器件采集的角速度和加速度信号，采用卡尔曼滤波算法完成惯导系统的初始对准，实现惯导系统的高精度对准。