[發(fā)明專利]基于自學(xué)習(xí)多速率殘差校正的偏振光慣性嚴(yán)密組合導(dǎo)航方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010329675.6
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111337029B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申沖;劉曉晨;趙東花;趙小隔;曹慧亮;劉俊;唐軍;王晨光;劉曉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/16;G06N3/04
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32335
• 代理人: 宋方園

1.一種基于自學(xué)習(xí)多速率殘差校正的偏振光慣性嚴(yán)密組合導(dǎo)航方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)利用偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)解算出載體體軸相對于太陽子午線的方位角，作為觀測量；同時(shí)利用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)解算出載體體軸相對于太陽子午線的方位角，作為狀態(tài)量；將觀測量與狀態(tài)量輸入基于多速率殘差校正的容積卡爾曼濾波器，進(jìn)行數(shù)據(jù)的差速融合；

(2)當(dāng)偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)正常工作時(shí)，將計(jì)時(shí)器輸出的時(shí)間信息、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)輸出的Z軸角速率與偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)解算出的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，對長短時(shí)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；

(3)當(dāng)偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)不可正常工作時(shí)，利用訓(xùn)練完成的長短時(shí)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)計(jì)時(shí)器輸出的時(shí)間信息與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)輸出的Z軸角速率預(yù)測得出偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)的預(yù)測數(shù)據(jù)，將偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)的預(yù)測數(shù)據(jù)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)解算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合；

(4)將融合后得到的載體體軸相對于太陽子午線的方位角，與天文公式進(jìn)行結(jié)合，轉(zhuǎn)化為絕對航向信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自學(xué)習(xí)多速率殘差校正的偏振光慣性嚴(yán)密組合導(dǎo)航方法，其特征在于，步驟(1)中，基于多速率殘差校正的容積卡爾曼濾波器的濾波過程為：當(dāng)狀態(tài)量與觀測量同時(shí)輸入時(shí)，進(jìn)行完整的濾波操作，既進(jìn)行時(shí)間更新也進(jìn)行觀測更新；當(dāng)在高頻慣性導(dǎo)航系統(tǒng)解算出的數(shù)據(jù)輸出間隔時(shí)，只進(jìn)行時(shí)間更新，并使用估計(jì)的殘差對濾波狀態(tài)量進(jìn)行校正。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于自學(xué)習(xí)多速率殘差校正的偏振光慣性嚴(yán)密組合導(dǎo)航方法，其特征在于，步驟(2)訓(xùn)練的過程為：將計(jì)時(shí)器輸出的時(shí)間信息、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)輸出的Z軸角速率以及偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)解算出的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，輸入到長短時(shí)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中存儲單元的輸入門中進(jìn)行訓(xùn)練，經(jīng)過輸出門和遺忘門的解算后，輸出為偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)的預(yù)測數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于自學(xué)習(xí)多速率殘差校正的偏振光慣性嚴(yán)密組合導(dǎo)航方法，其特征在于，步驟(3)的具體方法為：

當(dāng)偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)不可正常工作時(shí)，將計(jì)時(shí)器輸出的時(shí)間信息與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)輸出的z軸角速率同時(shí)輸入給訓(xùn)練好的長短時(shí)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，并將得到的偏振光導(dǎo)航系統(tǒng)的預(yù)測數(shù)據(jù)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)解算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行同頻率數(shù)據(jù)融合，得到融合后載體體軸相對于太陽子午線的方位角，實(shí)現(xiàn)載體的高精度導(dǎo)航信息獲取。