[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

说明书

本发明公开了一种统一建模原理的极区动基座对准方法、设备及介质，该方法包括步骤：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；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，直至达到设定的校准时长或迭代次数。本发明通过采用统一建模方法构造矢量观测器模型可消除极区奇异点对初始对准的影响，解决了极区对准过程中方位受经度收敛影响的问题。

技术领域

本发明涉惯性导航系统领域，具体涉及一种统一建模原理的极区动基座对准方法、设备及介质。

背景技术

当前导航定位系统通常采用导航系下姿态、速度、位置进行导航定位。这种方法在中低纬度得到了广泛的应用。但是，随着纬度的增加，经度线会快速收敛，这导致误差不明确，尤其是方位角，在极区存在无法定义的奇异点，这给导航定位带来了困难。而在初始对准领域，由于无法确定方位角，导致无法完成对准过程。

公开号为CN114910097A、名称为初速度扰动消除极区动基座对准方法的中国专利，采用的是格网坐标系进行误差建模，构建的模型基于转换后的高纬度数据，虽然可以适用于极区导航，但是在中低纬度，存在计算奇异的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种统一建模原理的极区动基座对准方法、设备及介质，不仅可以适用于极区，也可以用于中低纬度，可消除极区奇异点对初始对准的影响。

提出了一种统一建模原理的极区动基座对准方法。发明采用统一建模原理构造矢量观测器，利用矢量差值弱化初始速度误差影响，实现极区动基座对准目的。

实现本发明目的的技术解决方案为：

统一建模原理的极区动基座对准方法，包括以下几个步骤：

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。

一种统一建模原理的极区动基座对准设备，包括：存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的统一建模原理的极区动基座对准方法。

一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行实现所述的统一建模原理的极区动基座对准方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明采用统一建模理论构造矢量观测器，利用矢量差值弱化初始速度误差影响，实现极区动基座对准目的，不仅可以适用于极区，也可以用于中低纬度，避免极区奇异性问题；

(2)本发明采用矢量差值方法，消除了初始速度误差对矢量观测器的影响。

附图说明

图1是统一建模原理的极区动基座对准结构图。

图2是传统方法和本发明方法对准纵摇误差角对比示意图。