[发明专利]基于重力实时补偿的惯性导航方法及装置

摘要

本发明提供一种基于重力实时补偿的惯性导航方法及装置，包括接收导航请求，所述导航请求中包括运动载体标识；根据所述导航请求，测量获取所述运动载体标识对应的运动载体在惯性参考系统中的加速度；建立重力扰动的卡尔曼状态方程和量测方程，并获取重力扰动的最优估计值；根据所述重力扰动的最优估计值，对所述加速度进行补偿处理，并根据补偿后的加速度，进行相应的导航处理。本发明提供的基于重力实时补偿的惯性导航方法，提高了惯性导航系统的导航精度。

主权项

一种基于重力实时补偿的惯性导航方法，其特征在于，包括：接收导航请求，所述导航请求中包括运动载体标识；根据所述导航请求，测量获取所述运动载体标识对应的运动载体在惯性参考系统中的加速度；建立重力扰动的卡尔曼状态方程和量测方程，并获取重力扰动的最优估计值；根据所述重力扰动的最优估计值，对所述加速度进行补偿处理，并根据补偿后的加速度，进行相应的导航处理；建立重力扰动的卡尔曼状态方程和量测方程，并获取重力扰动的最优估计值，包括：采用公式和z＝Hx+v计算获取重力扰动的初始最优估计值δgnT；根据预设的时间采样点，将相邻两个采样点之间的所述重力扰动的初始最优估计值进行求平均处理，获取各个采样点的重力扰动的最优估计值；其中，FSINS=-(ωinn×)M103×3-Cbn03×3(fsfn×)M203×303×3I3×303×3I3×303×303×303×306×15,]]>M1=0-1RM+h01RN+h00tanLRN+h00,]]>M2=(vn×)M1-((2ωien+ωenn)×),]]>w＝[wgx,wgy,wgz,wax,way,waz,01×9]T，H＝[O3×6 I3×3 O3×6]，v＝[vL,vλ,vh]T，x为状态向量，为姿态角，δvnT为导航坐标系下速度误差，为位置误差，εbT为载体坐标系下陀螺漂移，δgnT为导航坐标系下的重力扰动，为导航坐标系相对于惯性坐标系的旋转角速度在导航坐标系下投影的叉乘，为比力在导航坐标系下投影的叉乘，为载体坐标系到导航坐标系的姿态变换矩阵，为地球坐标系相对于惯性坐标系的旋转角速度在导航坐标系下的投影，为导航坐标系相对于地球坐标系的旋转角速度在导航坐标系下的投影，(vn×)为速度在导航坐标系下投影的叉乘，RM为沿子午圈的曲率半径，RN为沿卯酉圈的曲率半径，w为系统噪声阵，wgx,wgy,wgz为陀螺噪声，wax,way,waz为加速度计噪声，o3×6为零矩阵，I3×3为单位矩阵，vL,vλ,vh为量测信息的噪声，z为观测量，为导航坐标系下惯导的速度误差，为导航坐标系下GPS的速度误差，h为载体离大地水准面的高度，L为载体所在位置的纬度。