[發明專利]一種慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法

在審

• 申請號: 201310321534.X
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103411610A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 奔粵陽;鮑桂清;阮雙雙;趙維珩;楊祥龍;葉攀;尹冬寒
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于慣性導航系統極區導航技術領域，尤其涉及一種慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法。

背景技術

穿越北極地區的洲際飛行以及航行可以縮短航程、節省燃油,為旅客和航空公司帶來良好效益。但是,惡劣的自然環境,特殊的地理、電磁條件,使多種導航系統出現了特殊的問題。慣性導航以其自主式的導航方法成為全球航行的重要導航方式。然而目前我國常用的固定指北方位慣性導航系統，其機械編排無法在極區使用，并且在地理極點附近，由于真北方向失去定義導致航向無法給出。

可以采用橫坐標系導航參考框架來解決這個問題。飛機或船舶航行至極區時，轉入極區導航模式，即采用橫坐標系導航參考框架。橫坐標參考框架是指慣性導航系統以橫地理坐標系為導航坐標系，將極區的經緯度重新人為規定為橫向經緯度坐標系。然而目前缺少橫坐標系參考框架下的導航機械編排和相關參量測量方法的研究。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法，旨在解決目前缺少橫坐標系參考框架下的導航機械編排和相關參量測量方法的研究的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法，該慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法包括以下步驟：

采集慣性導航系統正常模式輸出的經度信息和地理緯度信息；

利用慣性導航系統所在位置的地理緯度，測量地心緯度信息；

利用慣性導航系統輸出的經度、地心緯度,測量橫地心緯度；

利用慣性導航系統輸出的經度、地心緯度、橫地心緯度,測量橫經度；

根據得到的橫地心緯度、橫經度,測量橫地理緯度。

進一步，該慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法具體步驟為：

步驟一：采集慣性導航系統正常模式輸出的經度信息λ和地理緯度信息L；

步驟二：用慣性導航系統所在位置的地理緯度L，測量地心緯度信息：

步驟三：利用慣性導航系統輸出的經度λ、步驟二中得到的地心緯度測量橫地心緯度

步驟四：利用慣性導航系統輸出的經度λ、步驟二中得到的地心緯度步驟三中得到的橫地心緯度測量橫經度

步驟五：根據步驟四中得到的橫地心緯度，步驟五中得到的橫經度得到橫地理緯度測量值。

進一步，在步驟二中：地心緯度表達式：

其中，是地心緯度，L是地理緯度，e=0.081819是橢球偏心率。

進一步，在步驟三中：橫地心緯度表達式：

進一步，在步驟四中：橫經度表達式：

進一步，在步驟五中：橫地理緯度測量值表達式：

進一步，該慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法正常模式下位置參數為：經度λ和地理緯度L；極區模式下位置參數為：橫經度和橫地理緯度

本發明提供的慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法，通過以橢球模型模擬地球，通過正常模式下的位置參數測量極區模式所需的橫地理緯度，進而實現慣性導航系統由正常模式到極區模式的轉換。本發明可以滿足高精度慣性導航系統的需求，由慣性導航系統輸出的地理緯度測量出地心緯度，避免了通常將慣性導航系統輸出的緯度信息近似為地心緯度時所造成的誤差，并且在步驟五中測量出橫地理緯度，避免了將橫緯近似為橫地心緯度所造成的誤差，提高了橫緯度信息的測量精度，從而減小慣性導航系統模式轉換的誤差。本發明只需慣性導航系統正常模式下輸出的位置信息就可以測量出橫地心緯度，不需要其他外部設備和信息，測量方法簡單方便，有利于實際應用。本發明填補了橫坐標系下橫地理緯度測量方法的空白，解決了慣性導航系統由正常模式轉入極區模式時緯度信息的初始化問題。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法的流程圖；

圖2是本發明實施例提供的橫地理緯度的示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

圖1示出了本發明提供的慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法的流程。為了便于說明，僅僅示出了與本發明相關的部分。

本發明的慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法，該慣性導航系統極區模式橫地理緯度初始值的測量方法包括以下步驟：