[發(fā)明專利]一種多普勒雷達(dá)輔助捷聯(lián)慣導(dǎo)運(yùn)動基座對準(zhǔn)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910387908.5
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN111912427B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊波;樊紅東;楊劍;熊陶;徐軍輝;薛亮;任飛龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學(xué)
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種多普勒雷達(dá)輔助捷聯(lián)慣導(dǎo)運(yùn)動基座對準(zhǔn)方法，其特征在于，包括：

獲取雙波束多普勒測速雷達(dá)輸出的載車縱向速度；所述雙波束多普勒測速雷達(dá)搭載于載車上；

獲取捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中陀螺儀輸出的載車角速度；所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)搭載于所述載車上；

根據(jù)所述載車縱向速度和所述載車角速度，解算得到導(dǎo)航坐標(biāo)系下所述載車的速度和航向角；

獲取所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)輸出的載車的速度和航向角；

將所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)輸出的載車的速度與解算得到的載車的速度做差，得到運(yùn)動基座對準(zhǔn)的第一量測；

將所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)輸出的載車的航向角與解算得到的載車的航向角做差，得到運(yùn)動基座對準(zhǔn)的第二量測；

將所述第一量測和所述第二量測作為觀測量，采用自適應(yīng)濾波算法對所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差進(jìn)行估計(jì)，得到所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)平臺失準(zhǔn)角的估計(jì)值；

根據(jù)所述數(shù)學(xué)平臺失準(zhǔn)角的估計(jì)值得到載車姿態(tài)校正矩陣；

根據(jù)所述載車姿態(tài)校正矩陣對捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣進(jìn)行修正，完成捷聯(lián)慣導(dǎo)在運(yùn)動基座下的對準(zhǔn)；

將所述第一量測和所述第二量測作為觀測量，采用自適應(yīng)濾波算法對所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差進(jìn)行估計(jì)，得到所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)平臺失準(zhǔn)角的估計(jì)值；具體包括：

獲取運(yùn)動基座對準(zhǔn)的系統(tǒng)狀態(tài)方程；所述系統(tǒng)狀態(tài)方程中的系統(tǒng)狀態(tài)包括所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)平臺失準(zhǔn)角、速度誤差、陀螺常值誤差、加計(jì)常值偏置及解算姿態(tài)誤差；

結(jié)合所述第一量測、所述第二量測和所述系統(tǒng)狀態(tài)，得到運(yùn)動基座對準(zhǔn)的量測方程；

基于所述系統(tǒng)狀態(tài)方程和所述量測方程，采用帶時變噪聲估計(jì)器的自適應(yīng)濾波算法進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，得到當(dāng)前時刻系統(tǒng)狀態(tài)的估計(jì)值；

根據(jù)所述當(dāng)前時刻系統(tǒng)狀態(tài)的估計(jì)值，確定當(dāng)前時刻所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)平臺失準(zhǔn)角的估計(jì)值；

根據(jù)所述第一量測、所述第二量測和所述系統(tǒng)狀態(tài)，得到運(yùn)動基座對準(zhǔn)的量測方程，具體包括：

根據(jù)所述第一量測和所述第二量測，確定運(yùn)動基座對準(zhǔn)的量測其中，Z₁為第一量測，Z₁＝[v_SE-v_DE,v_SN-v_DN,v_SU-v_DU]^T，v_SE、v_SN和v_SU分別為捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)輸出的速度的東向分量、北向分量和天向分量；v_DE、v_DN和v_DU分別為解算得到的載車的速度的東向分量、北向分量和天向分量；Z₂為第二量測，Z₂＝[ψ_S-ψ_D]，ψ_S為捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)輸出的載車的航向角，ψ_D為解算得到的載車的航向角；

結(jié)合所述運(yùn)動基座對準(zhǔn)的量測Z和所述系統(tǒng)狀態(tài)，得到運(yùn)動基座對準(zhǔn)的量測方程為Z＝HX+V；其中，X為所述系統(tǒng)狀態(tài)，H為量測矩陣，V為量測噪聲，φ_E、φ_N和φ_U分別為捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)平臺失準(zhǔn)角的東向分量、北向分量和天向分量，δv_E、δv_N和δv_U分別為捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的速度誤差的東向分量、北向分量和天向分量，ε_bx、ε_by和ε_bz分別為載體坐標(biāo)系三個坐標(biāo)軸方向的陀螺儀的隨機(jī)常值漂移，和分別為載體坐標(biāo)系三個坐標(biāo)軸方向的加計(jì)的隨機(jī)常值誤差，φ_DE、φ_DN和φ_DU分別為解算姿態(tài)中失準(zhǔn)角的東向分量、北向分量和天向分量；

v_E、v_N和v_U分別表示載車速度的東向分量、北向分量和天向分量，T_ij表示載車姿態(tài)矩陣的第i行第j列元素(i,j＝1,2,3)。