[發明專利]一種基于陀螺尋北儀的連續尋北方位更新方法和系統

有效

• 申請號: 202011236669.2
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112539743B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 彭闖;劉建;許友哲
• 申請（專利權）人: 北京電子工程總體研究所
• 主分類號: G01C17/00
• 分類號: G01C17/00;G01C21/16
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

1.一種基于陀螺尋北儀的連續尋北方位更新方法，其特征在于，

尋北儀包括：導航計算機、慣性測量單元、嵌入式驅動板和電機及轉位機構；

主控上位機用于控制所述尋北儀；

所述方法包括：

S101：利用尋北儀進行第n次尋北，獲取多方位測量數據和慣組角位置數據，利用所述慣組角位置數據獲得所述慣性測量單元相對于尋北儀坐標系的姿態矩陣，所述尋北儀對所述多方位測量數據進行方位解算以獲得第n次尋北的方位和姿態數據；

S102：主控上位機將所述第n次尋北的所述方位和姿態數據作為第n+1次姿態更新解算的初值；

S103：所述主控上位機將所述初值發送給所述尋北儀以進行第n+1次尋北，直到尋北時長大于等于預定時長時終止尋北，其中n為自然數；

所述第n次尋北具體包括：

所述主控上位機發送尋北轉位指令；

所述嵌入式驅動板根據所述尋北轉位指令控制所述電機及轉位機構進行轉位；

所述電機和轉位機構帶動所述慣性測量單元轉動到預定角位置并獲取慣組角位置數據；

所述慣性測量單元將不同角位置的測量數據發送至所述導航計算機；

所述導航計算機根據所述測量數據進行尋北實時解算，獲得方位和姿態數據并發送至主控上位機，所述導航計算機接收所述慣組角位置數據，利用所述慣組角位置數據獲得所述慣性測量單元相對于尋北儀坐標系的姿態矩陣，并利用所述姿態矩陣對所述慣性測量單元數據反解；

所述慣性測量單元包括陀螺儀和加速度計；

所述多方位測量數據包括加速度和角速度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述姿態更新解算得到的數據包括方位和姿態數據。

3.一種基于陀螺尋北儀的連續尋北方位更新系統，其特征在于，包括：

主控上位機和尋北儀，

其中，尋北儀進行第n次尋北，獲取多方位測量數據和慣組角位置數據，所述尋北儀對所述多方位測量數據方位解算，獲得第n次尋北的方位和姿態數據；

主控上位機將所述第n次尋北的所述方位和姿態數據作為第n+1次姿態更新解算的初值；

所述主控上位機將所述初值發送給所述尋北儀以進行第n+1次尋北，直到尋北時長大于等于預定時長時終止尋北，其中n為自然數；

所述尋北儀包括：導航計算機、慣性測量單元、嵌入式驅動板、電機和轉位機構，

其中，

所述主控上位機發送尋北轉位指令；

所述嵌入式驅動板根據所述尋北轉位指令控制所述電機及轉位機構進行轉位；

所述電機和轉位機構帶動所述慣性測量單元轉動到預定角位置；

所述慣性測量單元將不同角位置的測量數據發送至所述導航計算機；

所述導航計算機根據所述測量數據進行尋北實時解算，獲得方位和姿態數據并發送至主控上位機，所述導航計算機接收電機及轉位機構發送的慣組角位置數據，利用所述慣組角位置數據獲得所述慣性測量單元相對于尋北儀坐標系的姿態矩陣，并利用所述姿態矩陣對所述慣性測量單元數據反解。