[發明專利]一種慣性導航設備的航姿數據同步誤差補償方法

有效

• 申請號: 202011556099.5
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112729290B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 劉源;黃國松;劉熙文;任莎莉;蘇俊;錢穎
• 申請（專利權）人: 重慶華渝電氣集團有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C25/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.一種慣性導航設備的航姿數據同步誤差補償方法，其特征在于：根據最近時段的導航解算周期載體航姿角速率以及同步時刻與當前導航解算時刻之間的時差，對當前導航解算時刻的載體航姿信息進行補償；

具體包括如下步驟：

S1：根據當前導航解算時刻t₂及其對應的載體航姿信息以及上一導航解算時刻t₁及其對應的載體航姿數據計算t₁～t₂這一時段的載體航姿角速率作為最近時段的導航解算周期載體航姿角速率

S2：在同步時刻t_out，計算同步時刻與當前導航解算時刻之間的時差

S3：根據當前導航解算時刻的載體航姿信息最近時段的導航解算周期載體航姿角速率以及同步時刻與當前導航解算時刻之間的時差計算得到同步時刻載體航姿信息。

2.如權利要求1所述的慣性導航設備的航姿數據同步誤差補償方法，其特征在于：步驟S1之前，先將慣性導航設備處理器的工作頻率Fa分頻成導航解算頻率Fb和計時頻率Fc，分別用于計算最近時段的導航解算周期載體航姿角速率和同步時刻與當前導航解算時刻之間的時差

3.如權利要求1所述的慣性導航設備的航姿數據同步誤差補償方法，其特征在于：步驟S1中，先獲取載體角運動和視加速度信息，再進行導航解算以計算得到當前導航解算時刻t₂及其對應的載體航姿信息

4.如權利要求1所述的慣性導航設備的航姿數據同步誤差補償方法，其特征在于，步驟S1中，最近時段的導航解算周期載體航姿角速率通過如下公式計算：

式中，表示t₁～t₂這一時段的載體航姿變化量，其通過載體航姿變化矩陣進行提取；

具體的，載體航姿變化量通過如下公式計算：

式中，Γ表示航姿提取公式，表示t₁～t₂這一時段的載體航姿變化矩陣；

其中，載體航姿變化矩陣通過如下公式計算：

式中，表示將上一導航解算時刻t₁的載體航姿數據轉換為載體航姿矩陣，表示將當前導航解算時刻t₂的載體航姿信息轉換為載體航姿矩陣。

5.如權利要求2所述的慣性導航設備的航姿數據同步誤差補償方法，其特征在于：步驟S2中，首先設置緩存計數器Counter，在每個導航解算時刻對Counter進行清零，并以計時頻率Fc進行累加計數，從而進行時差測量。

6.如權利要求5所述的慣性導航設備的航姿數據同步誤差補償方法，其特征在于：在同步時刻t_out，鎖存緩存計數器Counter累加值，計算同步時刻與當前導航解算時刻之間的時差

7.如權利要求5所述的慣性導航設備的航姿數據同步誤差補償方法，其特征在于，同步時刻與當前導航解算時刻之間的時差通過如下公式計算：

式中，表示同步時刻與當前導航解算時刻之間的時差，Counter表示外同步中斷產生時對Counter緩存計數器累加值的鎖存數據，Fc表示計時頻率。

8.如權利要求1所述的慣性導航設備的航姿數據同步誤差補償方法，其特征在于，步驟S3中，同步時刻載體航姿信息通過如下公式計算：

式中，Ati_out表示同步時刻載體航姿信息，Ati₂表示當前導航解算時刻的載體航姿信息，表示最近時段的導航解算周期載體航姿角速率，同步時刻與當前導航解算時刻之間的時差。

9.如權利要求2所述的慣性導航設備的航姿數據同步誤差補償方法，其特征在于，工作頻率Fa為100MHz，導航解算頻率Fb為100Hz，計時頻率Fc為100KHz。