[发明专利]一种角增量速度增量捷联惯性导航系统粗对准方法

摘要

本发明涉及一种捷联惯性导航系统的初始姿态参数的粗略测量领域，特别涉及一种静基座条件下，角增量速度增量捷联惯性导航系统粗对准方法。采集角增量陀螺输出的采样周期内的角增量和速度增量加速度计输出的采样周期内的速度增量；由步骤1中得到的纬度L测量得到初始位置处的重力值；测量捷联姿态矩阵各元素；由捷联姿态矩阵元素可得航向角ψ、纵摇角θ、横摇角γ的主值ψ0，θ0，γ0进一步地由姿态角的定义域得到它们的真值。

主权项

1.一种角增量速度增量捷联惯性导航系统粗对准方法，其特征在于：步骤1、通过外部设备(如GPS)确定初始位置(包括经度和纬度L)，将它们装订至角增量速度增量捷联惯性导航系统的导航计算机中；步骤2、角增量速度增量捷联惯性导航系统进行预热。步骤3、采集角增量陀螺输出的采样周期内的角增量Δθ_x(m)，Δθ_y(m)，Δθ_z(m)和速度增量加速度计输出的采样周期内的速度增量ΔV_x(m)，ΔV_y(m)，ΔV_z(m)其中m表示第m个采样值，下角标x、y、z分别表示载体坐标系的x轴、y轴和z轴；采集角增量陀螺输出与速度增量加速度计输出120秒。步骤4、由步骤3可得Σm=1NΔθx(m),]]>Σm=1NΔθy(m),]]>Σm=1NΔθz(m)]]>以及Σm=1NΔVx(m),]]>Σm=1NΔVy(m),]]>Σm=1NΔVz(m)]]>其中即120秒内采样的个数，h为角增量速度增量捷联惯性导航系统的采样周期；步骤5、由步骤1中得到的纬度L测量得到初始位置处的重力值G＝9.78049+0.051799sin L步骤6、由步骤4和步骤5可得捷联姿态矩阵第3行各列元素T31=Σm=1NΔVx(m)GhN]]>T32=Σm=1NΔVy(m)GhN]]>T33=Σm=1NΔVz(m)GhN]]>其中，G是初始位置处的重力值；h为角增量速度增量捷联惯性导航系统的采样周期；即120秒内采样的个数。步骤7、由步骤4、步骤5和步骤6可得捷联姿态矩阵第2行各列元素T21=1hΩcosL(Σm=1NΔθx(m)N-hT31ΩsinL)]]>T22=1hΩcosL(Σm=1NΔθy(m)N-hT32ΩsinL)]]>T23=1hΩcosL(Σm=1NΔθz(m)N-hT33ΩsinL)]]>其中，h为角增量速度增量捷联惯性导航系统的采样周期；Ω＝7.29e-5rad/s是地球自转角速度。步骤8、由步骤6和步骤7可得捷联姿态矩阵第1行各列元素T₁₁＝T₂₂T₃₃-T₂₃T₃₂T₁₂＝T₂₃T₃₁-T₂₁T₃₃T₁₃＝T₂₁T₃₂-T₂₂T₃₁步骤9、由步骤6、步骤7和步骤8中捷联姿态矩阵元素可得航向角ψ、纵摇角θ、横摇角γ的真值。先通过步骤6、步骤7和步骤8中捷联姿态矩阵元素可得航向角ψ、纵摇角θ、横摇角γ的主值ψ₀，θ₀，γ₀ψ0=arctan(-T12T22)]]>θ₀＝arcsin T₃₂γ0=arctan(-T31T33)]]>其中航向角ψ的定义域为(0°，360°)；纵摇角θ的定义域为(-90°，90°)；横摇角γ的定义域为(-90°，90°)，由姿态角的定义域得到它们的真值，航向角的真值为纵摇角的真值为θ＝θ₀横摇角的真值为