[發明專利]MEMS慣導應用于動中通的反修正方法

在審

• 申請號: 201810233505.0
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108759859A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 劉偉;王振宇;楊適;唐獻林;馬琳;金晶
• 申請（專利權）人: 重慶航天新世紀衛星應用技術有限責任公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

本發明涉及慣性設備技術領域，公開了一種MEMS慣導應用于動中通的反修正方法，包括步驟：修正衛星天線的指向使信標機輸出的信號電壓達到最大值，記錄此時載體坐標系下衛星天線的方位角ψ_z和俯仰角θ_z；以載體坐標系下X軸加速度表數據換算Xg，根據Xg計算出載體在地理坐標系下的橫滾角γ₀＝arcsin(Xg/Ge)，根據在載體坐標系下衛星天線方位角ψ_z、俯仰角θ_z，載體在地理坐標系下的橫滾角γ₀以及在地理坐標系下衛星天線的方位角ψ_t和俯仰角θ_t按如下公式計算在地理坐標系下載體的方位角ψ_X、俯仰角θ_X；根據在地理坐標系下載體的方位角ψ_X、俯仰角θ_X和橫滾角γ₀構成的矩陣T替換MEMS慣導的姿態矩陣，以完成MEMS慣導精度修正。本發明避免了MEMS慣導漂移導致測量出載體的姿態精度差。

技術領域

本發明涉及慣性設備技術領域，特別涉及一種MEMS慣導應用于動中通的反修正方法。

背景技術

動中通工作原理主要靠陀螺儀和加速度計來獲取運動載體的姿態，根據載體姿態、載體位置、同步衛星位置，計算出載體上的衛星通信天線方位角度和俯仰角度，控制天線始終對準衛星，達到載體在運動中保持衛星通信。

不同的動中通所采用的慣導設備不一樣，采用激光陀螺慣導，跟蹤精度和動態特性最好，光纖陀螺慣導次之，但也能滿足動中通要求，而微電子機械系統(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)慣導極少用于動中通。

由于成本問題，市面上的動中通普遍采用光纖陀螺慣導，但光纖陀螺慣導占動中通的成本比例仍然很高。很多國際國內動中通廠家都在嘗試使用MEMS慣導來替換價格高的激光或光纖陀螺慣導，但MEMS慣導漂移大，測量出載體的姿態精度差，在沒有特殊處理情況下，其指標滿足不了動中通的要求。

發明內容

本發明提出一種MEMS慣導應用于動中通的反修正方法，解決了現有技術中MEMS慣導由于漂移大、測量出載體的姿態精度差而不適合用于動中通的問題。

本發明的一種MEMS慣導應用于動中通的反修正方法，包括步驟：

修正衛星天線的指向使信標機輸出的信號電壓達到最大值，記錄此時載體坐標系下衛星天線的方位角ψ_z和俯仰角θ_z；

以載體坐標系下X軸加速度表數據換算Xg，根據Xg計算出載體在地理坐標系下的橫滾角γ₀＝arcsin(Xg/Ge)，所述Xg為X軸加速度表數據換算成的加速度值，Ge表示當地重力加速度值；

根據在載體坐標系下衛星天線的方位角ψ_z、俯仰角θ_z，在地理坐標系下載體的橫滾角γ₀以及在地理坐標系下衛星天線的方位角ψ_t和俯仰角θ_t按如下公式計算在地理坐標系下載體的方位角ψ_X、俯仰角θ_X：

ψ_z＝T(ψ_X，θ_X，γ₀)ψ_t

θ_z＝T(ψ_X，θ_X，γ₀)θ_t

其中，T為地理坐標系和載體坐標系之間的變換矩陣；