[發明專利]一種分布式慣性導航系統及其姿態傳遞對準方法

有效

• 申請號: 201310159383.2
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103256928A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 楊鏡;華冰;熊智;劉海穎;吳風喜;康國華;郁豐
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01C21/02
• 分類號: G01C21/02;G01C21/16;G01C25/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種分布式慣性導航系統，其特征是：包括一個主節點和n個子節點構成的網絡拓撲結構，前述n≥2的自然數；所述主節點包括慣導單元和天文單元，子節點包括慣導單元；前述慣導單元即IMU，其內設置三軸加速度計和陀螺組件，所述天文單元包括星敏感器；各節點之間通過IMU輸出端口連接外設的處理器，并以此進行信息共享，星敏感器的輸出端也連接外設的處理器。

2.?根據權利要求1所述的一種分布式慣性導航系統，其特征是：主節點的慣導單元采用高性能IMU，子節點的慣導單元采用低性能IMU。

3.?采用權利要求1至2中任意一項所述的一種分布式慣性導航系統的姿態傳遞對準方法，其特征是，包括以下步驟：

1）確定導航系統姿態基準：即主節點姿態，將主節點的信息輸入處理器，將星敏感器輸出的姿態角信息，與慣導單元輸出的按慣導算法解算得到的姿態角相減，得到姿態誤差角，姿態誤差角依次經數學平臺誤差角、卡爾曼濾波，得到校正數據，反饋給處理器，以此對主節點姿態進行修正，得到導航系統姿態基準；

2）通過慣性測量匹配算法確定主子節點相對姿態：以步驟1）得到的主節點姿態為基準，將子節點陀螺組件輸出值分別與主節點的陀螺組件輸出值進行比較，計算其的差值，得到主子節點之間的變形角速度，利用歐拉角方程求逆整理后，得到微積分方程組，將設定的初始變形角代入方程，求解得到變形角；

3）通過TRIAD算法確定主子節點相對姿態：以步驟1）得到的主節點姿態為基準，按照TRIAD算法，采用陀螺組件、三項加速度計雙矢量算法實時計算相對姿態矩陣，并由此得到校對變形角；

4）將步驟2）得到的變形角數值和步驟3）中的到的校對變形角數值輸入處理器的慣性測量匹配修正程序，計算得到修正角度；

5）以步驟1）得到的主節點姿態為基準，根據步驟4）得到的修正角度，修正子節點姿態。