[發(fā)明專利]一種用于光纖陀螺尋北的粒子濾波方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010109721.8
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN101907460A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 熊劍;劉建業(yè);賴際舟;熊智;趙偉;周翟和;于明清;鐘麗娜
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種用于光纖陀螺尋北的粒子濾波方法，其特征在于包括下列步驟：

1)建立單軸光纖陀螺敏感地球自轉角速率水平分量的輸出特性；

2)建立非線性光纖陀螺尋北系統的狀態(tài)空間模型和觀測模型；

3)對后驗概率密度函數進行混合高斯近似；

4)連續(xù)濾波密度的網格近似；

5)構建基于網格的粒子濾波器；

6)最后由導航計算機根據光纖陀螺尋北系統的狀態(tài)方程和觀測方程，采集光纖陀螺

輸出信息，并完成尋北的濾波解算。

2.根據權利要求1所述的一種用于光纖陀螺尋北的粒子濾波方法，其特征在于步驟(1)中所述建立單軸光纖陀螺敏感地球自轉角速率水平分量的輸出特性的方法如下：

將光纖陀螺固定在轉臺上，轉臺相對大地水準面平行，光纖陀螺的輸入軸與轉臺平面平行；方位測量時，光纖陀螺相對地球靜止，則地球自轉角速率在光纖陀螺敏感軸方向上的分量為：

式中，ω(t)為地球自轉角速率在光纖陀螺敏感軸方向上的分量，ω_ie為地球自轉角速率，為當地緯度，θ為光纖陀螺敏感軸與北向的夾角，ε(t)為光纖陀螺隨機漂移，其表達式為：

ε(t)＝ε₀+G(t)???????????????????????(2)

式中，ε₀為光纖陀螺常值漂移，G(t)為高斯白噪聲。

3.根據權利要求1所述的一種用于光纖陀螺尋北的粒子濾波方法，其特征在于的步驟(2)中所述建立非線性光纖陀螺尋北系統的狀態(tài)空間模型和觀測模型的方法如下：

尋北時將光纖陀螺固定在水平轉臺上，此時為位置1，轉臺水平旋轉180°，此時為位置2，將水平面內相差180°的兩個位置上的光纖陀螺輸出量相減，構成二位置量測：

(3)

式中，ε_k¹為k時刻即第k次濾波在位置1處光纖陀螺的輸出，ε_k²為k時刻在位置2處光纖陀螺的輸出，θ_k為光纖陀螺敏感軸與北向的夾角在k時刻的值，ε_k¹為k時刻在位置1處光纖陀螺的隨機漂移，ε_k²為k時刻在位置2處光纖陀螺的隨機漂移；

建立系統的狀態(tài)方程和觀測方程：

θ_k＝θ_k-1+w_k-1?????????????????(4)

式中，θ_k-1為k-1時刻光纖陀螺敏感軸與北向的夾角，w_k-1為k-1時刻平臺振動等原因引起的系統狀態(tài)方程隨機誤差，z_k為k時刻的二位置觀測量，v_k為k時刻陀螺漂移引起的觀測方程隨機誤差。