[發明專利]一種導航器件初始姿態標定方法有效
| 申請號： | 201811345294.6 | 申請日： | 2018-11-13 |
| 公開（公告）號： | CN109459057B | 公開（公告）日： | 2022-10-21 |
| 發明（設計）人： | 劉凱;趙天承;王占濤;王鍇磊;吳躍;高秋娟;王春喜;汪濤;王強;姜云翔;劉巖;馮志軍 | 申請（專利權）人： | 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院 |
| 主分類號： | G01C25/00 | 分類號： | G01C25/00 |
| 代理公司： | 核工業專利中心 11007 | 代理人： | 張雅丁 |
| 地址： | 100076 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 導航 器件 初始 姿態 標定 方法 | ||
本發明涉及導航器件姿態標校技術領域，具體公開了一種導航器件初始姿態標定方法，包括以下步驟：步驟一：建立大地測量坐標系；步驟二：測量導航器件在大地測量坐標系內的姿態；步驟三：進行導航器件姿態轉換。本發明方法的整個標定過程簡單、便捷、精度高，能夠在控制系統的控制下自動完成，避免了在使用傳統標定方法時，人為因素造成測量誤差，大大提升我國在空間定位領域的技術水平。
技術領域
本發明屬于導航器件姿態標校技術領域，具體涉及一種導航器件初始姿態標定方法。
背景技術
目前空間姿態的測量，主要通過人工操作經緯儀瞄準，多臺經緯儀對瞄實現初始姿態的標定。
通過經緯儀進行初始空間姿態的標定時，首先將兩臺經緯儀分別瞄準已知基準棱體和慣性器件即瞄準棱鏡，然后兩臺經緯儀對瞄，將基準棱體的空間姿態引入到慣性器件完成標定工作。在此過程中人工讀數誤差大，造成這種方法的測量精度低，不智能。
發明內容
本發明的目的在于提供一種導航器件初始姿態標定方法，實現慣性星光器件初始姿態的標定。
本發明的技術方案如下：
一種導航器件初始姿態標定方法，適用于慣性導航器件和星光導航器件的初始姿態標定，包括以下步驟：
步驟一：建立大地測量坐標系；
步驟二：測量導航器件在大地測量坐標系內的姿態；
步驟三：進行導航器件姿態轉換。
步驟一中，采用雙模光電測角儀準直高穩定性反射液面，以雙模光電測角儀光電軸及反射液面法線之間的關系建立大地測量坐標系。
步驟二中，測量導航器件相對于基準棱體的空間姿態關系。
步驟三中，經過空間坐標轉換，標定導航器件的空間姿態。
步驟二中，對于慣性導航器件，雙模光電測角儀在外圍智能控制機構的負載下，分別與基準棱體和瞄準棱鏡準直，測量出基準棱體和瞄準棱鏡在大地測量坐標系下的姿態。
步驟二中，對于星光導航器件，雙模光電測角儀在外圍智能控制機構的負載下與基準棱體準直，后切換到星模擬模式下與星敏感器準直，測量出星敏感器在大地測量坐標系下的姿態。
步驟三中，對于慣性導航器件，標定出瞄準棱鏡相對于基準棱體的空間姿態。
步驟三中，對于星光導航器件，標定出星敏感器相對于基準棱體的空間姿態。
步驟三中，只涉及到角度傳遞，因此將直角坐標空間記為C，空間旋轉矩陣記為R，則基準棱體坐標系CM與棱體坐標系CC的相對表達為：
對于棱體坐標系CC，其相對于大地測量坐標系的轉換關系用歐拉角表示，式中γ為滾轉角，ρ為俯仰角，ψ為方位角，E為單位矩陣：
CC＝RC·E
CC＝RC(ρC)·RC(γC)·RC(ψC)，
對于基準棱體坐標系CM，其相對于大地測量坐標系的轉換關系表示為：
CM＝RM·E
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