[發明專利]一種基于慣性/天文互助的慣性導航系統初始化方法

在審

• 申請號: 201510870923.7
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105371844A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 郁豐;朱海微;熊智;施麗娟;華冰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C25/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種基于慣性/天文互助的慣性導航系統初始化方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、利用慣導系統的加速度計輸出進行水平自對準，得到水平基準，利用該水平基準，根據天文導航的高度差定位原理進行天文定位，得到載體的初始位置信息；

步驟二、結合步驟一得到的初始位置信息，完成慣導系統的姿態自對準，包括粗對準和精對準兩個步驟，得到初始姿態及陀螺、加速度計的器件誤差估計值；

步驟三、根據步驟二估計得到的加速度計誤差估計值，對慣導加速度計輸出作修正，并以得到的修正結果作為加速度計的輸出信息，然后重復步驟一，以此方法進行迭代，具體迭代次數依據本次定位結果和上次定位結果的差小于一個閾值來確定。

2.根據權利要求1所述的一種基于慣性/天文互助的慣性導航系統初始化方法，其特征在于：步驟一中，得到載體的初始位置信息的具體步驟如下：

步驟A、在慣導系統開始工作后，獲取加速度計輸出信息，然后根據慣導水平粗對準原理得到載體的初始水平姿態角；

步驟B、在步驟A所得到的水平基準的基礎上，根據天文導航的高度差定位原理，建立天文導航定位模型，利用星敏感器觀測恒星，根據其輸出的高度角信息，得到載體初始地理位置。

3.根據權利要求1所述的一種基于慣性/天文互助的慣性導航系統初始化方法，其特征在于：步驟二中，得到初始姿態及陀螺、加速度計的器件誤差估計值的具體步驟如下：

步驟a、由天文定位得到的初始地理位置，結合慣導系統陀螺和加速度計的輸出，按照慣導系統的粗對準原理進行初始姿態的粗對準，得到姿態角信息，作為精對準的初值；

步驟b、建立慣導系統精對準模型，采用多位置對準方法，將速度信息作為觀測量，利用卡爾曼濾波方法對慣導的平臺誤差角及陀螺、加速度計的器件誤差進行估計，再根據估計出的平臺誤差角得到載體的初始姿態矩陣。

4.根據權利要求1所述的一種基于慣性/天文互助的慣性導航系統初始化方法，其特征在于：利用X軸加速度計的輸出和Y軸加速度計的輸出計算出俯仰角和橫滾角，，g為重力加速度大小，即找到當地水平面。