[發明專利]一種基于貝葉斯遞推濾波的重力輔助捷聯慣性導航方法

有效

• 申請號: 201410083235.1
• 申請日: 2014-03-08
• 公開（公告）號: CN103900567B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 奔粵陽;楊曉龍;阮雙雙;夏健鐘;李敬春;趙維珩;劉適;李明宇;尹冬寒;楊祥龍
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于貝葉斯遞推濾波的重力輔助捷聯慣性導航方法，其特征是：

步驟一：啟動船上的捷聯慣性導航設備以及重力儀；

步驟二：選取狀態變量為其中δλ為東向位置誤差,為北向位置誤差，建立貝葉斯遞推濾波狀態方程為x_k+1=Φ_k+1,kx_k+w_k，式中，x_k+1和x_k是狀態變量在k+1和k時刻的濾波最優估計值；狀態轉移矩陣Φ_k+1,k是將連續的狀態轉移矩陣離散化得到的離散狀態轉移矩陣，式中V_e為船東向速度，為船所在緯度,R為地球半徑；選取重力異常值為觀測量建立觀測方程：式中y_k+1為k+1時刻的實時測量的重力異常值，為根據重力異常值數據圖得到的處的重力異常值，為k+1時刻捷聯慣性導航系統解算的位置信息，v_k+1為測量噪聲；

步驟三：給貝葉斯遞推濾波器賦初值，k=0，假定位置誤差滿足：-σ<δλ<σ，σ_λ為捷聯慣性導航系統解算的經度誤差的標準差，為捷聯慣性導航系統解算的緯度誤差的標準差，則捷聯慣性導航結算的位置誤差落在一個邊長為2σ的正方形區域S中，把S離散化為N=(2σ/δ)²個邊長為δ的小正方形區域e(n)，且假定誤差落在每個小正方形區域的概率相等，則有P(e_k(n))=1/N,n=1,2,…N，P(e_k(n))為k時刻誤差落在第n,n=1,2,…N,個區域的概率密度；

步驟四：進行k+1時刻采樣，采樣當前時刻捷聯慣性導航解算的位置信息以及重力儀輸出的重力異常值y_k+1；

步驟五：根據式n=1,2,…N，測量v_k(n),n=1,2,…N；

步驟六：根據式n=1,2,…N和P_-1(e_k(n))=P(v_k(n))P₁(e_k(n))n=1,2,…N，測量P_-1(e_k(n)),n=1,2,…N式中vk(n)~N(v;0,σh2),]]>即：Pv(v)=12πσhexp(-v22σh2),]]>P1(ek(n))=Σi=1NP(ek(n)|ek-1(i))P(ek-1(i))n=1,2,···N,]]>

步驟七：根據式n=1,2,…N，測量α_k；

步驟八：根據式P(e_k(n))=α_k*P_-1(e_k(n))，測量P(e_k(n)),n=1,2,…N；

步驟九：根據式x^kMV=Σn=1Nek(n)P(ek(n))]]>和PkMV=Σn=1N(ek(n)-δX^kMV)2P(ek(n))]]>測量當前位置的估計值及其協方差

步驟十：利用當前時刻狀態變量的x_k的最優估計對捷聯慣性導航系統解算的位置信息進行修正，得到最優位置信息；

步驟十一：返回步驟四，進行下一次導航解算。