[發(fā)明專利]一種不受歷史數(shù)據(jù)影響快速收斂的地面靜態(tài)對準(zhǔn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010129654.X
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111256731A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王獻(xiàn)忠;劉赟;張國柱;張麗敏;桑小沖;董晉芳
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天控制技術(shù)研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

本發(fā)明公開了一種不受歷史數(shù)據(jù)影響快速收斂的地面靜態(tài)對準(zhǔn)方法，包括如下步驟：步驟1，將慣組陀螺角速率和加表比力轉(zhuǎn)換到準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系及預(yù)處理；步驟2，基于準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系北向和東向比力估計水平失準(zhǔn)角及分段處理；步驟3，基于準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系東向角速率估計方位失準(zhǔn)角及分段處理；步驟4，基于水平和方位失準(zhǔn)角，利用四元數(shù)乘法計算精對準(zhǔn)角度。本發(fā)明基于動態(tài)修正的準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系進(jìn)行精對準(zhǔn)，慣組姿態(tài)變化后不受歷史數(shù)據(jù)影響，能夠快速收斂到新對準(zhǔn)姿態(tài)。該地面靜態(tài)對準(zhǔn)算法簡單，收斂速度快，易于工程應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及慣導(dǎo)初始對準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種不受歷史數(shù)據(jù)影響快速收斂的地面靜態(tài)對準(zhǔn)方法，用于慣導(dǎo)地面對準(zhǔn)。

背景技術(shù)

運載、導(dǎo)彈等發(fā)射前都需要進(jìn)行初始對準(zhǔn)，一般基于發(fā)射點經(jīng)度、緯度和高度進(jìn)行水平和方位對準(zhǔn)。

現(xiàn)有地面對準(zhǔn)一般直接基于本體建立導(dǎo)航坐標(biāo)系，并在此坐標(biāo)系基于加表測得的比力和最小二乘估計失準(zhǔn)角，基于最小二乘估計失準(zhǔn)角的常規(guī)算法如下：

加速度計算

第一步初始化

第二步開始迭代計算

計算失準(zhǔn)角

(a_N)_n-1＝(a_N)_n

(a_E)_n-1＝(a_E)_n

(b_N)_n-1＝(b_N)_n

(b_E)_n-1＝(b_E)_n

直接基于本體坐標(biāo)系和最小二乘進(jìn)行精對準(zhǔn)，受歷史數(shù)據(jù)影響收斂速度較慢。對準(zhǔn)姿態(tài)變化后受歷史數(shù)據(jù)影響，很難收斂到新對準(zhǔn)姿態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種不受歷史數(shù)據(jù)影響快速收斂的地面靜態(tài)對準(zhǔn)方法，該方法簡單，收斂速度快，易于工程應(yīng)用。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：1、一種不受歷史數(shù)據(jù)影響快速收斂的地面靜態(tài)對準(zhǔn)方法，包括如下步驟：

步驟1，將慣組陀螺角速率和加表比力轉(zhuǎn)換到準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系并進(jìn)行濾波同時確定精對準(zhǔn)姿態(tài)角：

步驟2，根據(jù)準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系北向和東向比力估計水平失準(zhǔn)角、根據(jù)準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系東向角速率估計方位失準(zhǔn)角，并對估計的水平失準(zhǔn)角以及方位失準(zhǔn)角進(jìn)行分段處理：

步驟3，基于所述的水平失準(zhǔn)角和方位失準(zhǔn)角結(jié)合所述的初始對準(zhǔn)角，利用四元數(shù)乘法計算精對準(zhǔn)角度。

優(yōu)選的，所述步驟1具體包括如下步驟：

步驟1.1，將k時刻慣性坐標(biāo)系下的慣組陀螺角速率和加表比力轉(zhuǎn)換到準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系；

步驟1.2，在準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系對轉(zhuǎn)換后的角速率和比力進(jìn)行濾波，確定k時刻準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系北向和東向比力以及東向角速率；

步驟1.3，根據(jù)準(zhǔn)北東地坐標(biāo)系地向比力，計算失準(zhǔn)角，進(jìn)而得到精對準(zhǔn)姿態(tài)角。

優(yōu)選的，所述濾波公式如下：