[發明專利]一種動中通天線的修正慣導方法及其構成的混合導航方法

有效

• 申請號: 201711250753.8
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108061560B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 李茂;陳濤;王登豐;李焱;何雨松;李文才
• 申請（專利權）人: 中國兵器裝備集團自動化研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/16
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了一種動中通天線的修正慣導方法及其構成的混合導航方法，本申請的核心設計是：本發明提供了三個改進點來修正導航誤差，第一種：為了降低動中通天線的初始反應時間，本發明采用一種新的慣導快速對準方法，對準精度可以在3秒時間內達到動中通天線的要求，提高了系統初始反應速度；第二種：采用自適應調節的方式來調整組合導航參數，進一步提高了慣導誤差修正精度；第三種，采用新的零速修正算法，有效避免動中通受遮擋時，慣導精度降低或發散的不足。通過上述三種技術手段，可以全面的應對動中通使用過程中出現的慣導精度降低的問題，從而提供一種穩定、精度高的導航手段。

技術領域

本發明涉及組合導航技術領域，具體涉及一種動中通天線的修正慣導方法及其構成的混合導航方法。

背景技術

目前，低成本動中通天線一般使用MEMS慣導，MEMS慣導的陀螺零偏穩定性和零偏重復性差，且無法提供航向信息，一般需要利用GPS(或BD)、反解航向信息和MEMS慣導進行組合導航，估計陀螺誤差，以此提高姿態和陀螺測量精度。

目前，常用的動中通天線組合導航算法，存在以下不足：(1)慣導初始對準算法時間長，一般大于60s，影響動中通天線的初始反應時間；(2)利用衛星信標信號反解的航向精度波動大，組合導航算法將航向波動誤認為陀螺零位偏差，錯誤地修正陀螺誤差，影響動中通天線穩定精度；(3)當動中通天線信號受到遮擋時，此時無法接收GPS(或BD)和信標信號，位置組合導航和航向組合導航算法失效，如果長時間不進行陀螺誤差修正，慣導的姿態誤差將增大，載車駛出遮擋區域后，動中通天線很難快速重新捕獲衛星。

發明內容

本發明的目的在于提供一種動中通天線的修正慣導方法及其構成的混合導航方法，利用多種組合導航方法，提高慣導姿態測量精度，解決現有方法的不足。

本發明通過下述技術方案實現：

本申請的核心設計是：本發明提供了三個改進點來修正導航誤差，第一種：為了降低動中通天線的初始反應時間，本發明不采用常用的慣導對準方法，而采用一種新的慣導快速對準方法，對準精度可以在3秒時間內達到動中通天線的要求，提高了系統初始反應速度；第二種：根據信標信號電壓值，自適應調節調整Kalman濾波器參數，從而進一步降低了動中通天線擾動引起的誤差，提高了天線穩定精度；第三種，采用新的零速檢查和修正算法，有效避免動中通天線受遮擋時，慣導精度降低或發散的不足。通過上述三種技術手段，可以全面的應對動中通使用過程中出現的慣導精度降低的問題，從而提供一種穩定、精度高的導航手段。

本發明具體是這樣實現的：

一種動中通天線的慣導誤差修正方法，包括以下步驟：

(A)、系統上電，慣導進行初始對準，完成縱傾角和橫滾角對準；

(B)、用動中通天線跟蹤衛星；

(C)、通過檢測信標信號電壓值大小，判斷天線是否已精確跟蹤衛星，如果天線精確跟蹤衛星，則利用天線的姿態信息、指向信息和位置信息反解得到航向角，并根據信標信號自適應調節航向測量方差值，其中天線的指向信息包括方位角、俯仰角、為零的極化角，姿態信息包括縱傾角和橫滾角，位置信息包括天線的經度、緯度和高度,然后進入步驟(D)；如果天線未精確跟蹤衛星，則直接進入步驟(E)；

(D)、利用反解的航向角通過Kalman濾波算法進行航向組合導航，估計慣導系統的誤差，進行反饋校正，提高慣導系統測量精度；

(E)、判斷GPS或BD數據是否有效，如果數據有效，則利用GPS或BD數據進行位置組合導航，然后進入步驟(F)；如果數據無效，則直接進入步驟(F)；

(F)、判斷動中通載車是否靜止，如果載車靜止，則進行零速修正，并進入步驟(G)，如果載車運動，則直接進入步驟(G)；

(G)、重復執行步驟(B)至步驟(G)。