[发明专利]统一建模原理的极区动基座对准方法、设备及介质

权利要求书

1.一种统一建模原理的极区动基座对准方法，其特征在于，包括步骤：

获取传感器数据与卫星接收机数据；

采用统一建模方法构造矢量观测器模型；构造的矢量观测器模型为：

式中，表示任意纬度加速度计输出加速度；表示t时刻载体系相对于初始载体系的方向余弦矩阵；表示参考矢量；表示卫星导航接收机输出的速度在地球坐标系的映射；表示t时刻地球系相对于初始地球系的方向余弦矩阵；表示初始时刻卫星导航接收机输出的速度在地球坐标系的映射；表示地球自转角速度在地球系的映射；g^e表示重力矢量在地球系的映射；

矢量观测器模型离散化，设计矢量差值方法优化离散化的矢量观测器模型，初始时刻速度误差；

基于优化的矢量观测器模型，通过OBA算法进行姿态估计；

基于姿态估计值进行校准，重复上述步骤，直至达到设定迭代次数。

2.根据权利要求1所述的一种统一建模原理的极区动基座对准方法，其特征在于，所述获取传感器数据包括：

由惯性传感器测量模型获取加速度和角速度值：

式中，表示任意维度加速度计输出加速度；f^b表示任意维度真实加速度；b_a表示加速度零偏；η_a表示加速度计测量噪声；表示任意纬度陀螺仪输出角速度；表示任意纬度真实角速度；b_g表示陀螺仪零偏；η_g表示陀螺仪测量噪声；

利用惯性传感器计算角速度增量及加速度增量：

式中，表示任意纬度加速度计输出加速度；表示任意纬度陀螺仪输出角速度；Δv₁表示前半周期载体系速度子样；Δv₂表示后半周期载体系速度子样；Δθ₁表示前半周期角增量子样；Δθ₂表示后半周期角增量子样；Δt_g表示卫星导航系统数据采样周期。

3.根据权利要求1所述的一种统一建模原理的极区动基座对准方法，其特征在于，所述离散化的矢量观测器模型为：

式中，表示k时刻的参考矢量；表示k-1时刻的参考矢量；表示k时刻载体系相对于初始载体系的方向余弦矩阵；Δv^b表示载体系速度增量，采用下式计算：

式中，Δv^b表示载体系速度增量；Δv₁表示前半周期载体系速度子样；Δv₂表示后半周期载体系速度子样；Δθ₁表示前半周期角增量子样；Δθ₂表示后半周期角增量子样；

式中，表示k时刻观测矢量；表示k时刻地球系相对于初始地球系的方向余弦矩阵；表示k时刻卫星导航接收机输出的速度在地球坐标系的映射；表示初始时刻卫星导航接收机输出的速度在地球坐标系的映射；β′_v，k表示k时刻中间矢量，采用下式计算：

式中，β′_v，k表示k时刻中间矢量；β′_v，k-1表示k-1时刻中间矢量；表示k-1时刻地球系相对于初始地球系的方向余弦矩阵；Δt_g表示卫星导航系统数据采样周期；表示地球自转角速度在地球系的映射；表示k时刻卫星导航接收机输出的速度在地球坐标系的映射；表示k-1时刻卫星导航接收机输出的速度在地球坐标系的映射；表示k时刻重力矢量在地球系的映射。

4.根据权利要求1所述的一种统一建模原理的极区动基座对准方法，其特征在于，所述优化的矢量观测器模型为：

式中，表示k时刻的优化参考矢量；表示k时刻的优化观测矢量；表示k时刻的参考矢量；表示k时刻观测矢量；表示i时刻的参考矢量；表示i时刻观测矢量。