[發明專利]一種基于慣性坐標系旋轉型捷聯慣導系統的載體姿態測量方法

有效

• 申請號: 201410120577.6
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103900571B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 于飛;阮雙雙;奔粵陽;趙維珩;楊曉龍;李敬春
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于慣性坐標系旋轉型捷聯慣導系統的載體姿態測量方法，其特征在于：

步驟一：捷聯慣導系統開機預熱1小時后進行初始對準；

步驟二：控制捷聯慣導系統的控制慣性測量單元IMU繞慣性坐標軸旋轉，采集陀螺儀輸出角速度加速度計輸出比力f^s和轉臺輸出角速率

步驟三：根據步驟二采集的陀螺儀輸出角速度測量慣性系與控制慣性測量單元IMU坐標系之間的方向余弦矩陣

步驟四：根據步驟二采集的加速度計輸出比力f^s、步驟三獲得的方向余弦矩陣慣性系與地理系之間的方向余弦矩陣測量比力在地理系的投影fⁿ；

步驟五：根據步驟四獲得的fⁿ測量載體的速度和位置，依次記為V_x、V_y、λ_t和

步驟六：根據步驟五獲得的載體位置λ_t和測量慣性系與地理系之間的方向余弦矩陣：

式中，ω_ie是地球自轉角速度；

步驟七：根據步驟五獲得的載體速度V_x與V_y和步驟六獲得的測量載體的位置角速率在慣性系的投影

步驟八：根據步驟二采集的陀螺儀輸出角速度和轉臺輸出角速率與和步驟三獲得的方向余弦矩陣測量角速度在慣性系的投影與

步驟九：根據地球速率步驟六獲得的方向余弦矩陣步驟七獲得的位置角速率在慣性系的投影和步驟八獲得的陀螺儀輸出角速度和轉臺輸出角速率在慣性系的投影與測量載體的姿態速率：

${\mathrm{\ω}}_{nb}^n=C_i^n({\mathrm{\ω}}_{is}^i-{\mathrm{\ω}}_{ie}^i-{\mathrm{\ω}}_{en}^i-{\mathrm{\ω}}_{bs}^i);$

步驟十：根據步驟九獲得的姿態速率測量載體坐標系與導航坐標系之間的方向余弦矩陣

步驟十一：根據步驟十獲得的測量載體的縱搖角θ、橫搖角γ和航向角ψ：θ＝sin^-1C₂₃

$\mathrm{\γ}={\mathrm{tg}}^{-1}\frac{-C_{13}}{C_{33}},$

$\mathrm{\ψ}={\mathrm{tg}}^{-1}\frac{-C_{21}}{C_{22}}$

式中，C_ij為方向余弦矩陣中的各元素，i,j＝1,2,3。