[發明專利]一種基于CKF的SINS/北斗/DVL組合對準方法

有效

• 申請號: 201310396375.X
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103454662A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 高偉;張亞;孫騫;徐博;李倩;奔粵陽;周廣濤;阮雙雙;史宏洋;鮑桂清
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01S19/48
• 分類號: G01S19/48
• 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

1.一種基于CKF的SINS/北斗/DVL組合對準方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對SINS/北斗/DVL組合導航系統進行預熱，并采集各個傳感器的量測信息；

步驟2、根據SINS預熱后采集的光纖陀螺儀和石英撓性加速度計輸出的數據，初步確定此時的姿態信息，完成捷聯慣導系統的粗對準；

步驟3、建立SINS/北斗/DVL組合導航系統的非線性狀態方程；

步驟4、建立SINS/北斗/DVL組合導航系統的量測方程，利用將多傳感器兩側信息拆分成單量測信息組的方法，即將量測方程分為兩組：一組為SINS/北斗濾波器量測方程，以偽距和偽距率為觀測量；另一組為SINS/DVL濾波器量測方程，以速度誤差為觀測量；

步驟5、將融合中心的采樣間隔設定為兩組濾波器采樣間隔的最高精度時間單位，即取能夠被兩組傳感器采樣間隔同時整除的最大數為融合中心的采樣間隔；

步驟6、根據融合中心的采樣時刻，利用CKF對各傳感器進行狀態估計，并在融合中心對估計結果進行判斷融合，從而完成SINS/北斗/DVL組合導航系統的初始對準。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5中，所述的將融合中心的采樣間隔設定為兩組濾波器采樣間隔的最高精度時間單位，其具體方法為：

設SINS/BD濾波器的采樣間隔為T_BD，SINS/DVL濾波器的時間間隔為T_DVL，則融合中心的采樣間隔ΔT按如下方法設置：

設TBDTDVL=NBDNDVL]]>（其中），則ΔT=TBDNBD.]]>

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟6中，所述的利用CKF對各傳感器進行狀態估計并在融合中心進行判斷融合，其具體方法為：

(1)當只有SINS/BD濾波器有新的量測信息時，只對有新量測信息的SINS/BD濾波器進行CKF濾波，得到局部估計值和方差P_BD，經過信息融合中心后的輸出為該濾波器的局部估計值：

X^f(k)=X^BD(k)]]>

(2)當只有SINS/DVL濾波器有新的量測信息時，只對有新量測信息的SINS/DVL濾波器進行CKF濾波，得到局部估計值和方差P_DVL，經過信息融合中心后的輸出為該濾波器的局部估計值：

X^f(k)=X^DVL(k)]]>

(3)當SINS/BD濾波器和SINS/DVL濾波器均有新的量測信息時，分別對其進行CKF濾波，得到的局部估計值和方差P_BD、P_DVL，信息融合中心對局部估計值進行加權組合后的輸出為：

X^f(k)=Pf(k)·(Pf-1(k)X^BD(k)+Pf-1(k)X^DVL(k))]]>

其中Pf-1(k)=PBD-1(k)+PDVL-1(k);]]>

(4)當兩個導航設備均沒有新的量測信息時，利用前一時刻的估計值只進行時間更新，SINS/BD/DVL組合導航系統的估計值為：

X^f(k)=X^(k|k-1).]]>