[发明专利]一种基于状态变换的多普勒辅助捷联惯导系统初始对准方法有效
申请号: | 202210344869.2 | 申请日: | 2022-03-31 |
公开(公告)号: | CN115031727B | 公开(公告)日: | 2023-06-20 |
发明(设计)人: | 徐博;王连钊;郭瑜;李汉领;赵晓伟;国运鹏 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工程大学 |
主分类号: | G01C21/16 | 分类号: | G01C21/16;G01C21/20;G01C25/00 |
代理公司: | 北京盛询知识产权代理有限公司 11901 | 代理人: | 莫兆忠 |
地址: | 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 状态 变换 多普勒 辅助 捷联惯导 系统 初始 对准 方法 | ||
1.一种基于状态变换的多普勒辅助捷联惯导系统初始对准方法,其特征在于,步骤如下:
步骤一:构建基于载体系速度误差的捷联惯导系统误差方程,所述误差方程具体包括:载体系速度误差方程、姿态误差方程、位置误差方程,所述速度误差方程为:
其中,表示导航系到载体系的捷联矩阵,b表示载体系,n表示导航坐标系,失准角φ,速度误差δvb,位置误差δp及重力投影误差δgn,vb为捷联惯导在载体系的速度,为地球自转角速度在导航系的投影,为陀螺仪测得的角速率,gn为重力在导航坐标系的投影,为捷联惯导系统解算的地球自转角速度误差,εb为陀螺漂移,为加速度计零偏,所述的姿态误差方程为:
其中,Μaa是姿态微分对姿态误差的转移矩阵,Μav是姿态微分对速度误差的转移矩阵,Μap是姿态微分对位置误差的转移矩阵,为载体系到导航系的捷联矩阵,所述位置误差方程为:
其中,Μpa是位置微分对姿态误差的转移矩阵,Μpv是位置微分对速度误差的转移矩阵,Μpp是位置微分对位置误差的转移矩阵,
步骤二:构建基于状态变换的多普勒测速仪辅助捷联惯性导航系统初始对准的卡尔曼滤波模型;
步骤三:以DVL速度辅助计算得到SINS载体系下速度误差为观测量,利用卡尔曼滤波器对SINS初始误差状态进行估计,完成对准任务。
2.根据权利要求1所述的一种基于状态变换的多普勒辅助捷联惯导系统初始对准方法,其特征在于,所述步骤二中基于状态变换的多普勒测速仪辅助捷联惯性导航系统初始对准的卡尔曼滤波模型为:
其中,X表示卡尔曼滤波状态,在对准过程中即是误差状态,SINS对准过程即利用滤波器估计X的过程,G表示系统误差输入矩阵,W表示系统随机误差,F表示状态转移矩阵。
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