[發(fā)明專利]一種消除高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定中轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)影響的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110273452.3
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102997932A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚克軍;徐策;王子靜;徐丹;李文耀;張凌宇;王黎斌;扈光鋒;周祖洋;劉輝;謝仕民;李邦清;劉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京自動(dòng)化控制設(shè)備研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于慣導(dǎo)標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消除高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定中轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)影響的方法。

背景技術(shù)

在捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定方案中，通常需要在轉(zhuǎn)臺處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)進(jìn)行對準(zhǔn)，以獲取靜止?fàn)顟B(tài)結(jié)束時(shí)刻的慣導(dǎo)系統(tǒng)姿態(tài)。然而在實(shí)際工程應(yīng)用中，電動(dòng)轉(zhuǎn)臺鎖定時(shí)通常處于一種微小抖動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)經(jīng)典的初始對準(zhǔn)方法解算得到的姿態(tài)矩陣并不是最后時(shí)刻的慣導(dǎo)系統(tǒng)姿態(tài)矩陣，這將影響慣導(dǎo)系統(tǒng)、特別是高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)的標(biāo)定精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定過程中，消除轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)因素影響的對準(zhǔn)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：

一種消除高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定中轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)影響的方法，該方法首先利用陀螺信息實(shí)時(shí)跟蹤慣導(dǎo)系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)引入的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，建立實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；然后利用該矩陣將加速度計(jì)輸出值進(jìn)行投影并積分，同時(shí)利用已知的地球自轉(zhuǎn)信息和緯度信息計(jì)算起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系下的重力加速度積分，構(gòu)建起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系和起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系下的加速度積分矩陣，解算出兩個(gè)坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；繼而得到實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系之間的姿態(tài)矩陣，即靜止?fàn)顟B(tài)結(jié)束時(shí)刻的姿態(tài)信息，消除轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)給高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定帶來的不利影響。

作為優(yōu)選方案，建立實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣具體包括以下步驟：

首先跟蹤慣導(dǎo)系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)以及地球自轉(zhuǎn)引起的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，利用陀螺實(shí)時(shí)輸出的角增量信息Δθ，更新實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系bt與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系b0之間的方向余弦矩陣

初始時(shí)刻I為維數(shù)是3×3的單位矩陣，對應(yīng)的四元數(shù)Q₀為：

Q₀＝[q₀?q₁?q₂?q₃]＝[1?0?0?0]??????????????(1)

利用四元數(shù)畢卡算法，求解實(shí)時(shí)四元數(shù)：

Qk+1=(I+Δθ2)Qk---(2)]]>

式中：