[發明專利]一種基于加計內阻尼的組合導航系統及其導航方法

在審

• 申請號: 201811546269.4
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109470243A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 高勇
• 申請（專利權）人: 高勇
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于加計內阻尼的組合導航系統，其特征在于，包括衛星接收機設備、慣導系統、組合導航計算機及數據采集模塊，所述衛星接收機設備輸出衛星定位數據以及時間同步信息，所述慣導系統輸出慣性導航數據，所述組合導航計算機進行基于加計內阻尼的組合導航計算，所述數據采集模塊負責接收導航指令、慣性數據以及衛星定位數據，并發送組合導航結果。

2.一種采用權利要求1所述的基于加計內阻尼的組合導航系統的組合導航方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)數據采集模塊通過總線接收導航控制指令、慣性數據及衛星定位數據，并輸送至組合導航計算機；

b)組合導航計算機通過慣性數據判斷當前的運動狀態，結合外部的導航控制指令及衛星數據有效性，進行導航模式的選擇；

c)組合導航計算機根據選擇的導航模式進行組合量測更新計算，得到系統狀態誤差；

d)數據采集模塊輸出組合導航計算結果。

3.根據權利要求2所述的一種基于加計內阻尼的組合導航方法，其特征在于，所述步驟b)中導航模式的選擇方法為：導航控制指令分為自動選擇、人工選擇兩種方式，在自動選擇模式下，導航模式的降級順序為慣性/衛星組合導航、加計內阻尼航姿導航、純慣性導航；人工選擇模式下，控制指令為衛星組合導航和自主導航，控制指令為衛星組合導航時，若衛星定位有效，則進入慣性/衛星組合導航模式；否則，進入純慣性導航模式；控制指令為自主導航時，若滿足運動平穩無大機動條件，則進入加計內阻尼航姿導航模式，否則進入純慣性導航模式。

4.根據權利要求3所述的一種基于加計內阻尼的組合導航方法，其特征在于，所述運動平穩無大機動條件為：

其中，

為載體線加速度絕對值(1秒滑動平均值)；

為載體角速率絕對值(1秒滑動平均值)。

5.根據權利要求2所述的一種基于加計內阻尼的組合導航方法，其特征在于，所述步驟c)中組合量測更新計算方法為：

P_k＝AP_k-1A^T+Q

K_k＝P_kH^T(HP_kH^T+R)^-1

P_k+＝(I-K_kH)P_k

其中，

為慣導系統誤差狀態，包括：

[δφ δλ δh δve δvn δvu δplat_e δplat_n δplat_u δaccl_x δaccl_y δaccl_z]

其依次為緯度誤差、經度誤差、高度誤差、東向速度誤差、北向速度誤差、天向速度誤差、等效東向姿態誤差、等效北向姿態誤差、等效天向姿態誤差、X加計誤差、Y加計誤差、Z加計誤差；

A為狀態轉移矩陣；

B為驅動矩陣，u為輸入矩陣；

P_k為狀態協方差矩陣；

Q為系統狀態噪聲矩陣；

H為觀測矩陣；

R為量測噪聲矩陣；

K_k為增益矩陣；

z_k為量測矩陣。