[發明專利]一種提高機載局部相對姿態匹配傳遞對準精度的方法

有效

• 申請號: 202010010721.6
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111141313B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 吳亞麗;楊文博;張亞崇;劉慶;江巧永
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G06F17/12;G06F17/13;G06F17/16;G06F17/18
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張皎

1.一種提高機載局部相對姿態匹配傳遞對準精度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.建立主子慣導性測量單元系統，其中主慣性測量單元安裝在機體重心位置，子慣性測量單元安裝在任務傳感器腔體內；

步驟2.對于子慣性測量單元陀螺漂移進行補償，通過對隨機漂移建立自回歸滑動平均模型，并對自回歸模型進行了卡爾曼濾波，對陀螺漂移進行誤差補償；

所述的步驟2部分，具體過程是：

利用時間序列分析法建立自回歸滑動平均模型并進行參數估計，基于該自回歸滑動平均模型進行卡爾曼濾波；

步驟2.1：建立自回歸滑動平均模型ARMA(p,q)并進行參數估計；

步驟2.2：基于自回歸滑動平均模型ARMA(p,q)，進行卡爾曼濾波；

所述步驟2.2中卡爾曼濾波包括以下五個基本方程：

2.2.1：對狀態做一步預測；

2.2.2：狀態一步預測的均方誤差陣；

2.2.3：濾波增益矩陣；

2.2.4：狀態估計方程；

2.2.5：估計均方誤差方程；

步驟3.求解主、子慣性測量單元之間相對姿態陣其初值通過“雙矢量定姿法”求解；

步驟4.建立相對姿態匹配傳遞對準的相對姿態誤差方程、相對姿態量測方程、相對姿態狀態方程，得到系統狀態空間模型；

步驟5.利用Sage_Husa自適應濾波對系統狀態空間模型中的狀態方程、量測方程進行解算，估計出機載任務傳感器相對姿態誤差值，完成傳遞對準；

所述的步驟5部分，具體過程是：

利用Sage_Husa自適應濾波，進行相對姿態匹配傳遞對準；Sage_Husa自適應濾波方程由以下八個基本方程構成，分別為：

步驟5.1：計算加權系數d_k；

步驟5.2：狀態一步預測方程；

步驟5.3：一步預測的均方誤差陣；

步驟5.4：新息序列；

步驟5.5：估計量測噪聲；

步驟5.6：濾波增益矩陣；

步驟5.7：狀態估計方程；

步驟5.8：估計均方誤差方程；

對姿態的估計值進行校正處理，得到更優的估計值。

2.根據權利要求1所述的一種提高機載局部相對姿態匹配傳遞對準精度的方法，其特征在于，所述的步驟3部分，具體過程是：

步驟3.1：求解相對姿態陣首先需求出相對姿態初值通過“雙矢量定姿法”求解；

步驟3.2：當機翼產生撓曲變形時，主、子慣性測量單元之間的相對姿態矩陣是一個時變函數，的動態變化過程可用姿態矩陣的微分方程來描述。

3.根據權利要求2所述的一種提高機載局部相對姿態匹配傳遞對準精度的方法，其特征在于，所述的步驟3.1的具體步驟為：

相對姿態初始值的確定階段為飛機起飛離地之前，即飛機起飛前靜止階段和滑跑加速階段；

步驟3.1.1：在載機靜止條件下，采集主、子慣性測量單元一段時間內加速度計輸出的比力均值，得到主子慣性測量單元比力向量；

步驟3.1.2：接著將調整載機水平姿態角后靜止；

步驟3.1.3：采集子慣性測量單元中加速度計輸出的比力均值，得到,該位置子慣性測量單元的比力向量；

步驟3.1.4：通過子慣慣性測量單元兩種情況下不共線的比力向量，構造主子慣性測量單元共同的中間過渡坐標系V，得到子慣性測量單元與該中間系的旋轉變換陣，確定子慣性測量單元相對主慣慣性測量單元之間的相對姿態。