[發(fā)明專利]天空模式圖對仿生偏振導(dǎo)航精度影響的云計(jì)算控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410043123.3
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN103776444A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 晏磊;劉岳峰;陳偉;關(guān)桂霞;張飛舟;譚翔;魯云飛;韓建國;楊彬;路穎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種仿生偏振導(dǎo)航精度的控制方法，特別是關(guān)于一種天空模式圖對仿生偏振導(dǎo)航精度影響的云計(jì)算控制方法。

背景技術(shù)

人類目前已有的導(dǎo)航手段很多，如衛(wèi)星導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、地磁導(dǎo)航等，而且新的導(dǎo)航手段及方式還在不斷涌現(xiàn)，如仿生偏振導(dǎo)航就是其中的一種。仿生偏振導(dǎo)航因其所依賴的天空偏振模式圖受環(huán)境的影響較大，同時(shí)獲取天空偏振光方向信息的傳感器還有待于進(jìn)一步完善，因此在應(yīng)用方面還沒有發(fā)展起來，目前只停留在理論研究和實(shí)驗(yàn)階段。

在仿生偏振導(dǎo)航中，誤差主要是信息源誤差和載體測量誤差，信息源誤差主要是由天空偏振模式圖隨時(shí)間、空間的變化造成的，從工程實(shí)用的角度看，這部分誤差在系統(tǒng)允許誤差中雖然僅約占10%，但是由于其是偏振導(dǎo)航的應(yīng)用基礎(chǔ)，對導(dǎo)航精度的影響是根本性的，因此，在仿生偏振導(dǎo)航中，如何采用有效的手段對信息源誤差進(jìn)行控制是亟需解決的一個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)π畔⒃凑`差進(jìn)行有效控制的天空模式圖對仿生偏振導(dǎo)航精度影響的云計(jì)算控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種天空模式圖對仿生偏振導(dǎo)航精度影響的云計(jì)算控制方法，包括以下步驟：1）確定地表運(yùn)動(dòng)單體在多大直徑區(qū)域內(nèi)，測得天空偏振模式圖變化所引起的信息源誤差在設(shè)定誤差值δ范圍內(nèi)；2）在步驟1）所確定的區(qū)域的基礎(chǔ)上，確定以多長的時(shí)間間隔進(jìn)行測量，測得天空偏振模式圖變化所引起的信息源誤差在設(shè)定誤差值δ范圍內(nèi)；在所確定的區(qū)域和采樣間隔下進(jìn)行仿生偏振導(dǎo)航，就能夠?qū)⒎律駥?dǎo)航信息源誤差控制在δ的范圍內(nèi)。

所述步驟1）包括以下步驟：

①隨機(jī)分布單體位置：

在直徑為d的圓面上，隨機(jī)分布N個(gè)偏振光傳感器作為運(yùn)動(dòng)單體，各單體靜止不動(dòng)且方向相同；

②單體方位角測量及等效長度轉(zhuǎn)換：

對各單體同時(shí)進(jìn)行一次方位角α_kj的測量，其中，k是測量次數(shù)，k=1，2，...；j是單體編號，j=1，2，...，N；用每個(gè)單體方位角減去所有單體方位角平均值，將差值折算成等效地理距離ΔL_kj；等效地理距離ΔL_kj的算法為：將某個(gè)單體與所有單體方位角平均值做差，再將該差值轉(zhuǎn)換為弧度，該弧度值即為該單體與所有單體方位角平均值的差值的等效地理距離ΔL_kj；

③信息源空間域誤差統(tǒng)計(jì)計(jì)算：

計(jì)算方位角的統(tǒng)計(jì)學(xué)誤差

ΔLkj*=Σj=1N|ΔLkj|N]]>

④進(jìn)行誤差評估：

判定統(tǒng)計(jì)學(xué)誤差是否小于地球表面方位誤差10δ，即是否滿足如果滿足則調(diào)整圓面區(qū)域，使區(qū)域直徑d增大，并且重復(fù)步驟①～③，直至首次達(dá)到為止，記下前一次的區(qū)域直徑d_l，l=1，2，...，其中l(wèi)是實(shí)驗(yàn)次數(shù)；

⑤重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的邏輯控制和統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算：

重復(fù)進(jìn)行步驟①～④，直到獲得m個(gè)d_l值，m為重復(fù)性實(shí)驗(yàn)次數(shù)；

⑥標(biāo)準(zhǔn)模式直徑統(tǒng)計(jì)值計(jì)算：

計(jì)算出m個(gè)d_l的平均值即為所要確定區(qū)域的直徑。

所述步驟2）包括以下步驟：

①標(biāo)準(zhǔn)模式直徑區(qū)域內(nèi)隨機(jī)分布單體：

在通過所述步驟1）計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)模式直徑為的區(qū)域內(nèi)，隨機(jī)分布N*個(gè)偏振光傳感器作為運(yùn)動(dòng)單體，各單體靜止不動(dòng)且方向相同；

②各單體方位角單步測量：

在相隔時(shí)間為ΔT_l的時(shí)刻T_k，k=1，2，...，Z，令各單體分別執(zhí)行單體方位角測量計(jì)算；

③控制總采樣時(shí)間：