[發明專利]基于火箭橇軌道坐標系的慣性測量系統一維定位方法

有效

• 申請號: 201410584814.4
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104296747A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 魏宗康;劉璠
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

1.基于火箭橇軌道坐標系的慣性測量系統一維定位方法，其特征在于步驟如下：

(1)將慣性測量系統搭載在火箭橇上進行火箭橇試驗，并在火箭橇運動的每一時刻采集并記錄慣性測量系統在捷聯本體坐標系三個軸上的加速度和角速度；其中捷聯本體坐標系原點為慣性測量系統的中心，x、y、z軸按照慣性測量系統規定方向定義；

(2)在火箭橇試驗完成后，根據t₀時刻慣性測量系統在捷聯本體坐標系三個軸上的加速度和角速度以及慣性測量系統的對準類型，計算t₀時刻慣性測量系統在OX_l軸、OY_l軸和OZ_l軸上的姿態角，并根據得到的姿態角計算t₀時刻火箭橇軌道坐標系到捷聯本體坐標系的姿態變換矩陣；其中火箭橇軌道坐標系OX_lY_lZ_l以火箭橇軌道起始點為原點，OX_l軸指向火箭橇橇體運動方向，OZ_l軸朝上垂直于軌道，OY_l軸在水平面內垂直于軌道，且OX_l軸、OY_l軸和OZ_l軸滿足右手坐標系；

(3)n的初始值取0，執行步驟(4)至步驟(8)；

(4)根據地球轉速，結合t_n時刻慣性測量系統在捷聯本體坐標系三個軸上的角速度以及慣性測量系統在OX_l軸、OY_l軸和OZ_l軸上的姿態角，計算t_n+1時刻慣性測量系統在火箭橇軌道坐標系OX_l軸、OY_l軸和OZ_l軸方向上的姿態角；

(5)利用步驟(4)中得到的t_n+1時刻慣性測量系統在火箭橇軌道坐標系OX_l軸、OY_l軸和OZ_l軸方向上的姿態角計算t_n+1時刻火箭橇軌道坐標系到捷聯本體坐標系的姿態變換矩陣；

(6)根據t_n+1時刻慣性測量系統在捷聯本體坐標系三個軸上的加速度和角速度，以及t_n時刻慣性測量系統在OY_l軸和OZ_l軸的速度以及位置信息，計算t_n+1時刻的以下參數：

(a)慣性測量系統在OX_l軸、OY_l軸和OZ_l軸上的姿態角誤差值；

(b)慣性測量系統在OY_l軸和OZ_l軸上的速度誤差值；

(c)慣性測量系統在OY_l軸和OZ_l軸上的位置誤差值；

(d)慣性測量系統在OX_l軸方向上的一維加速度誤差值；

(7)利用重力加速度在火箭橇軌道坐標系下的分量，以及t_n+1時刻火箭橇軌道坐標系到捷聯本體坐標系的姿態變換矩陣、慣性測量系統在捷聯本體坐標系三個軸上的加速度、慣性測量系統在OX_l軸方向上的一維加速度誤差值，進行導航解算得到t_n+1時刻慣性測量系統在OX_l軸、OY_l軸和OZ_l軸上的速度和位置信息；

(8)判斷是否完成所有時刻的導航解算，如果是，執行步驟(9)，否則，n的值加1，執行步驟(4)至步驟(8)；

(9)在導航解算結束后，在每一時刻慣性測量系統在OX_l軸、OY_l軸和OZ_l軸上的姿態角、速度、位置導航值中扣除對應的誤差值，得到每一時刻慣性測量系統在OX_l軸、OY_l軸和OZ_l軸上的姿態角、速度和位置的真值。