[發(fā)明專利]一種擬牛頓法優(yōu)化補(bǔ)償系數(shù)的圓錐誤差補(bǔ)償算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711373938.8
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN108168545B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏琳琳;張南;趙耀;馬文杰;肖建磊;叢靖宇
• 申請（專利權(quán)）人: 東北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/16
• 分類號(hào): G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 西安合創(chuàng)非凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61248
• 代理人: 高志永

1.一種擬牛頓法優(yōu)化補(bǔ)償系數(shù)的圓錐誤差補(bǔ)償算法，其特征在于，采用前一周期角增量的采樣方式下對(duì)圓錐誤差的周期項(xiàng)與非周期項(xiàng)同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，并使用擬牛頓法對(duì)補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行求解；包括如下步驟：

S1、利用前一周期的輸出信息，采用旋轉(zhuǎn)矢量法進(jìn)行陀螺輸出角速率的多次采樣，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)矢量的獲取；旋轉(zhuǎn)矢量表達(dá)式為：

S2、對(duì)周期項(xiàng)進(jìn)行二次補(bǔ)償；具體包括如下步驟：

作為模擬載體角運(yùn)動(dòng)最惡劣的環(huán)境，經(jīng)典圓錐運(yùn)動(dòng)用如下矢量表示：

；

其中，為錐運(yùn)動(dòng)角頻率，為錐運(yùn)動(dòng)半錐角；

描述圓錐運(yùn)動(dòng)的角速度矢量如下表示：

；

在時(shí)間間隔內(nèi)，對(duì)Bortz方程積分并取近似，可以得到旋轉(zhuǎn)矢量的理想值：

；

其中，；

經(jīng)典圓錐運(yùn)動(dòng)環(huán)境下，表示為：

；

根據(jù)步驟S1所采集到的旋轉(zhuǎn)矢量，在補(bǔ)償系數(shù)上同時(shí)加入了對(duì)y軸和z軸方向的補(bǔ)償：

；

其中，K、P、Q都是二次優(yōu)化后的三維待求解的補(bǔ)償系數(shù)；

S3、采用最優(yōu)化的擬牛頓法求解誤差補(bǔ)償系數(shù)；

S4、將步驟S2和步驟S3整合完成捷聯(lián)慣導(dǎo)的姿態(tài)解算更新,具體的，采用的是在采用前一周期角增量的前提下對(duì)周期項(xiàng)單獨(dú)進(jìn)行二次解算得出周期項(xiàng)的補(bǔ)償系數(shù)，在解算方法上用擬牛頓法代替?zhèn)鹘y(tǒng)泰勒展開法，最終將補(bǔ)償后的旋轉(zhuǎn)矢量轉(zhuǎn)化成更新四元數(shù)對(duì)姿態(tài)進(jìn)行更新。