[發明專利]慣性器件精度與慣性衛星深組合系統動態適應性匹配方法

在審

• 申請號: 201710483986.6
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107422357A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 陳駔;賴際舟;李榮冰;劉建業;季國田;趙宏宇
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/47
• 分類號: G01S19/47;G01C21/16;G01C21/18;G01C21/00;G06F17/11
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 施昊

1.慣性器件精度與慣性衛星深組合系統動態適應性匹配方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)建立高動態環境下包含g敏感性誤差的慣性器件輸出模型；

(2)根據深組合系統數學編排，建立系統狀態方程和速度誤差的狀態微分方程；

(3)分析慣性器件誤差傳播特性，建立速度誤差與載體動態、慣性器件誤差以及單位輔助周期的數學關系；

(4)分析接收機載波環路跟蹤誤差的所有誤差來源，將步驟(3)中的速度誤差引入總跟蹤誤差中，計算當前接收機參數配置、慣性器件誤差等級以及載體所處動態下的環路穩態跟蹤誤差，并建立環路穩定性判別式；

(5)根據步驟(4)建立的環路穩定性判別式，判斷慣性器件的精度是否與慣性衛星深組合系統的動態要求相匹配。

2.根據權利要求1所述慣性器件精度與慣性衛星深組合系統動態適應性匹配方法，其特征在于，步驟(1)的具體過程如下：

(101)根據慣性器件的產品說明手冊確定各類主要固定誤差參數，包括陀螺零漂、陀螺g敏感性誤差常值項和加速度計零漂；

(102)獲取g敏感性誤差的隨機常值項、陀螺和加速度計輸出的白噪聲項；

(103)將陀螺的輸出表示為將加速度計的輸出表示為其中，為陀螺真實輸出，為陀螺理論輸出，b_g為陀螺零漂，G₀為g敏感性誤差常值系數，G_s表示g敏感性誤差隨機常值系數，為比力，η_g為陀螺輸出白噪聲，為加速度計真實輸出，為加速度計理論輸出，b_a為加速度計零漂，η_a為加速度計輸出白噪聲。

3.根據權利要求1所述慣性器件精度與慣性衛星深組合系統動態適應性匹配方法，其特征在于，步驟(2)的具體過程如下：

(201)選取三維位置、速度、姿態、陀螺誤差、加速度計誤差、時鐘誤差作為狀態量X＝[δR^e δV^e δψ^e δω^b δA^b δT]^T，其中，δR^e、δV^e、δψ^e表示ECEF坐標系下的三維位置、速度、姿態矢量，δω^b、δA^b表示機體坐標系下陀螺和加速度計誤差矢量，δT表示時鐘誤差矢量；

(202)根據深組合系統數學編排建立系統狀態方程：

δR·eδV·eδψ·eδω·bδA·bδT·=0I0000G-(Ω~e)2-2Ω~eF~e0Cbe000-Ω~eCbe0000000000000000000ΛδReδVeδψeδωbδAbδT+000WgWaωT]]>

上式中，為時鐘誤差系數矩陣，G為引力參數矩陣，μ為地球引力常量與地球質量的比值，[x y z]為ECEF坐標系下的位置矢量，為距離地心的距離，為地球旋轉角速率矩陣，ω_e＝7.292115e-5(rad/s)，為ECEF坐標系下比力矩陣，f_x/f_y/f_z分別表示ECEF坐標系下三軸加速度計輸出，為機體坐標系和ECEF坐標系的轉換矩陣，W_g為陀螺噪聲矩陣，W_a為加速度計噪聲矩陣，ω_T＝[0 ω_f]^T為鐘差噪聲矩陣，w_f為鐘差漂移噪聲，I為單位陣；

(203)根據系統狀態方程，得則在單位輔助周期ΔT中的位置誤差表示為δV^eΔT，再根據歸納出速度誤差的微分方程為