[發明專利]基于匹配技術的地磁輔助慣性的載體姿態測量方法

有效

• 申請號: 201310063251.X
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103196445A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 解偉男;屈楨深;夏紅偉;白俊林
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于匹配技術的地磁輔助慣性的載體姿態測量方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1：從地磁數據庫中讀出載體所在位置的地磁矢量信息，以載體的滾轉角、偏航角和俯仰角為坐標軸建立空間直角坐標系，并計算出每個姿態下磁傳感器的理論值；

按照如下步驟建立以載體的滾轉角、偏航角和俯仰角為坐標軸的空間直角坐標系，首先從地磁數據庫中讀出載體所在地理位置的地磁矢量信息M，由(1)式所示，下標xyz分別指向北東地方向：

M=MXMYMZ---(1)]]>

以載體的滾轉角γ、俯仰角θ和偏航角為坐標軸建立空間直角坐標系，由(2)式計算載體在任意姿態時，與載體捷聯的單軸磁強計的理論測量值B：

B=L(2)L(1)L(0)MxMyMz---(2)]]>

其中，

L(0)=01010000-1---(3)]]>

L(0)把地磁數據庫中磁場值從北東地坐標系轉換到東北天坐標系，即地理坐標系；L(1)是方向余弦矩陣，用于把地理坐標系下的地磁分量轉換成載體坐標系下的磁場分量；L(2)為三維行向量，表示單軸磁強計在載體坐標系下的方位角，用于把地理坐標系下的地磁分量轉換到單軸磁強計的軸線上，其具體數值在傳感器裝配好后，對裝配方向進行標定得到；

步驟2：在t-N+1到t的N個時刻，從慣性器件得到運動載體的N個測量姿態A，從磁強計得到N個磁場測量值M_b，如下所示：

M_b＝[m₁?m₂?…m_N](6)

步驟3：根據步驟2得到的載體N個測量姿態，在步驟1所建立的姿態角坐標系中，找到對應的N個點，并將該N個點作為參考點集，結合磁傳感器N個磁場測量值，采用匹配算法進行匹配，得到載體姿態的匹配結果；

步驟4：把匹配結果作為載體的真實姿態來修正慣性器件的輸出結果；

步驟5：在下一測量時刻t＝t+1，重復執行步驟2～4，從而實現連續測姿。