[發(fā)明專利]一種基于光強的偏振慣導(dǎo)緊組合導(dǎo)航方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010512168.6
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111623771B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊健;劉鑫;郭雷
• 申請（專利權(quán)）人: 青島智融領(lǐng)航科技有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 北京連城創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11254
• 代理人: 許莉

1.一種基于光強的偏振慣導(dǎo)緊組合導(dǎo)航方法，其特征在于，包括：

以三維姿態(tài)失準(zhǔn)角ψ_E,ψ_N,ψ_U，三維陀螺隨機漂移ε_E,ε_N,ε_U，偏振度d，作為狀態(tài)量x，x＝[ψ_Eψ_N ψ_U ε_E ε_N ε_U d]^T，建立偏振慣導(dǎo)緊組合狀態(tài)方程；其中，三維姿態(tài)失準(zhǔn)角、三維陀螺隨機漂移的下標(biāo)E、N、U分別表示東、北、天；

將載體所在的坐標(biāo)系稱為載體系，根據(jù)載體系下，偏振矢量P^b垂直于太陽矢量Sⁿ及觀測矢量O^b的關(guān)系，建立偏振角φ與三維姿態(tài)失準(zhǔn)角ψ_E,ψ_N,ψ_U的相關(guān)關(guān)系；

通過對立通道光強、傳感器標(biāo)定參數(shù)、量測噪聲建立的偏振傳感器模型，并結(jié)合建立的偏振角φ與三維姿態(tài)失準(zhǔn)角ψ_E,ψ_N,ψ_U的相關(guān)關(guān)系，建立基于對立雙通道光強的偏振慣導(dǎo)緊組合量測方程；

建立完偏振慣導(dǎo)緊組合狀態(tài)方程，以及基于對立雙通道光強的偏振慣導(dǎo)緊組合量測方程后，采用非線性卡爾曼濾波的濾波方法估計狀態(tài)量中的三維姿態(tài)失準(zhǔn)角及偏振度；

以三維姿態(tài)失準(zhǔn)角ψ_E,ψ_N,ψ_U，三維陀螺隨機漂移ε_E,ε_N,ε_U，偏振度d，作為狀態(tài)量x，x＝[ψ_Eψ_N ψ_U ε_E ε_N ε_U d]^T，建立偏振慣導(dǎo)緊組合狀態(tài)方程，具體包括：

其中，A是狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，w是系統(tǒng)狀態(tài)噪聲，是地理系相對于慣性系在地理系下表示的角速度，是的反對稱陣，是上一時刻估計的姿態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣；

根據(jù)載體系下，偏振矢量P^b垂直于太陽矢量Sⁿ及觀測矢量O^b的關(guān)系，建立偏振角φ與三維姿態(tài)失準(zhǔn)角ψ_E,ψ_N,ψ_U的相關(guān)關(guān)系，具體包括：

由于P^b垂直于Sⁿ與O^b構(gòu)成的散射平面，因此：

其中，ψ×表示三維姿態(tài)失準(zhǔn)角反對稱陣；

則

令且由于偏振矢量P^b＝[cosφ sinφ 0]^T，因此能夠表示為：

最后，得到偏振角φ與三維姿態(tài)失準(zhǔn)角ψ_E,ψ_N,ψ_U的關(guān)系：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光強的偏振慣導(dǎo)緊組合導(dǎo)航方法，其特征在于，通過偏振傳感器模型，采用偏振傳感器對立通道解算方法，建立基于對立雙通道光強的偏振慣導(dǎo)緊組合量測方程中，基于對立通道的偏振傳感器模型具體為：

其中，I_out1，I_out2表示對立通道的光強，k₁，k₂，ε₁為已知的傳感器標(biāo)定參數(shù)，v表示量測噪聲；

由于因此：

最終，建立基于對立雙通道光強的偏振慣導(dǎo)緊組合量測方程：