[發明專利]基于協同源波達信息的運動平臺姿態感知方法

有效

• 申請號: 201210483494.4
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102981177A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 陳廣東;王學孟;張凱;何敏
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/53
• 分類號: G01S19/53
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊楠

1.一種基于協同源波達信息的運動平臺姿態感知方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、利用固定設置在所述運動平臺上的一個接收機接收N個不同導航信號源發射的信號，并估計出各導航信號源在運動平臺坐標系下的波達方向，N為大于等于2的整數；

步驟2、根據所述N個不同導航信號源發出的通信承載信息確定地理坐標系下所述運動平臺的位置以及各導航信號源位置，計算出大地坐標系下各導航信號源的波達方向；

步驟3、從所述N個不同導航信號源中選取兩個，根據運動平臺坐標系下這兩個導航信號源的波達方向計算出運動平臺坐標系到以這兩個波達方向所構建的兩交叉波達矢量結構坐標系的轉換矩陣；根據大地坐標系下這兩個導航信號源的波達方向矢量計算出所述兩交叉波達矢量結構坐標系到大地坐標系的轉換矩陣；進而得到運動平臺坐標系到大地坐標系的轉換矩陣，該轉換矩陣即為所述運動平臺的姿態矩陣。

2.如權利要求1所述基于協同源波達信息的運動平臺姿態感知方法，N的值大于2，其特征在于，還包括：

步驟4、對步驟3得到的運動平臺坐標系到大地坐標系的轉換矩陣中的參數進行反復微調，直到找出使波達誤差指標最小的一組參數，以該組參數所構成的運動平臺坐標系到大地坐標系的轉換矩陣作為所述運動平臺最終的姿態矩陣；所述波達誤差指標按照以下方法得到：

用當前的運動平臺坐標系到大地坐標系的轉換矩陣將步驟1中得到的各導航信號源在運動平臺坐標系下的波達方向轉換至大地坐標系下，并與步驟2中所得到的各導航信號源在大地坐標系下的波達方向比較，得到各導航信號源的波達方向誤差球面角方差，然后按照下式計算出波達誤差指標S：

S=Σi=1NwiMi,]]>

式中，M_i表示第i個導航信號源的波達方向誤差球面角方差，w_i為第i個導航信號源的權值。

3.如權利要求1或2所述基于協同源波達信息的運動平臺姿態感知方法，其特征在于，步驟1中所述接收機的天線為全電磁矢量傳感器、三正交電偶極子天線或三正交磁環極子天線。