[發明專利]一種慣性導航系統橫子午線曲率半徑的測量方法

無效

• 申請號: 201310322323.8
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103389096A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 奔粵陽;鮑桂清;楊祥龍;林星辰;阮雙雙;趙維珩;葉攀;尹冬寒
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 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橫子午線曲率半徑的測量方法。

背景技術

慣性導航系統對于保障船舶、飛機等運載體在極區的航行與作業至關重要。然而目前我國船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。為克服慣性導航系統上述機械編排無法在極區進行導航解算這一缺點，導航領域的研究人員設計出自由方位和游動方位機械編排。自由方位系統和游動方位系統在平臺的方位指令上采取了措施，解決了極區航行時平臺方位角施矩速率信號過大的問題。它們可解決慣性導航系統極區工作的部分問題，但由于極區經線圈的快速匯聚會導致系統位置矩陣的誤差，進一步使得系統導航精度隨緯度的升高而下降。同時，在地理極點附近，由于真北方向失去定義導致自由方位角和游動方位角失去定義，航向無法給出，即采用這兩種機械編排慣性導航系統在地理極點附近無法導航。

解決這個問題可以采用橫坐標系導航參考框架。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。橫坐標系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。橫子午面曲率半徑是橫坐標系參考框架下的重要參量，但是，慣導系統進入極區導航模式時需要實時的橫子午面曲率半徑來進行導航解算。

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橫子午線曲率半徑的測量方法，旨在解決慣導系統進入極區航行時，慣性導航系統工作在極區模式時需要用到實時的橫卯子午面曲率半徑測量值的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種慣性導航系統橫子午線曲率半徑的測量方法，該慣性導航系統橫子午線曲率半徑的測量方法包括以下步驟：

采集慣性導航系統極區模式輸出的位置數據;

測量橫地心緯度;

測量慣導系統所在橫經線與橫赤道面的交點與地心的距離;

測量慣性導航系統與橫赤道面的距離;

測量橫子午面曲率半徑。

進一步，該慣性導航系統橫子午線曲率半徑的測量方法具體步驟如下：

步驟一：采集慣性導航系統極區模式輸出的橫地理緯度信息L和橫經度信息

步驟二：利用步驟一中得到的橫地理緯度和橫經度測量橫地心緯度

步驟三：利用步驟一中的橫經度測量慣導系統所在橫經線與橫赤道面的交點B與地心O的距離||OB||；

步驟四：利用步驟二中得到的橫地心緯度和步驟三中得到的慣導系統所在橫經線圈與橫赤道面的交點與地心的距離||OB||測量慣導系統所在位置A與橫赤道面的距離||AC||；

步驟五：利用步驟三中得到的||OB||與步驟四中得到的||AC||測量慣導系統所在位置的橫子午圈曲率半徑

進一步，在步驟二中，測量橫地心緯度表示為：

其中是橫地心緯度測量值，是橫地理緯度，是橫經度，e=0.081819是橢球偏心率。

進一步，在步驟三中，橫經線與橫赤道面的交點與地心的距離||OB||表示為：

||OB||=a(1-e2)(1+tan2λ‾)(1+(1-e2)tan2λ‾)]]>