[發明專利]一種組合導航系統的高精度定姿方法

有效

• 申請號: 201310197914.7
• 申請日: 2013-05-25
• 公開（公告）號: CN104180807B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 羅明剛
• 申請（專利權）人: 成都國星通信有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

1.一種組合導航系統的高精度定姿方法，在根據當前時刻方向余弦矩陣解算姿態信息之前先對當前時刻方向余弦矩陣采用施密特正交法進行歸一化處理，大大降低了姿態信息解算的誤差，提高了定姿精度；它包括以下步驟：

S1：根據陀螺儀角速度信號和當前狀態信息解算當前時刻方向余弦矩陣；

S2：根據方向余弦矩陣求解姿態角；

所述的當前時刻方向余弦矩陣解算包括以下子步驟：

S11：計算載體系相對于慣性系的角速度在導航系中的投影；

S12：計算地球系相對于慣性系的角速度在導航系中的投影；

S13：計算導航系相對于地球的角速度；

S14：計算載體相對于導航系的角速度并用四元數表示；

S15：根據四元數姿態傳遞方程求解當前時刻方向余弦矩陣C；

所述的根據方向余弦矩陣求解姿態角包括如下子步驟：

S21：根據方向余弦矩陣元素C（3，2）和C（3，3）的反正切求解橫滾角；

S22：根據方向余弦矩陣元素C（3，1）的反正弦求解俯仰角；

S23：根據方向余弦矩陣元素C（2，1）和C（1，1）的反正切求解方位角；

其特征在于：在根據方向余弦矩陣求解姿態角之前它還包括如下步驟：在基于誤差的二范數的代價函數最小的條件下，對當前時刻方向余弦矩陣采用施密特正交化方法進行正交歸一化處理；

所述的采用施密特正交化方法進行正交歸一化處理包括如下子步驟：

S31：分別計算當前列向量對前面的列向量的投影；

S32：當前列向量減去投影向量得到新向量；

S33：計算新向量的二范數；

S34：新向量各元素除以其二范數得到歸一化后的新向量；

S35：得到新的方向余弦矩陣；

S36：判斷新的方向余弦矩陣的所有列是否均已進行正交歸一化處理；

S37：若是，跳轉到步驟S2；若否，則跳轉到步驟S31，依次循環。