[發(fā)明專利]一種慣導(dǎo)行進(jìn)間對準(zhǔn)的方法

在審

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• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113790740A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁野;粟偉;王福亮;于志鋐;劉曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶華渝電氣集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 肖云杰

本發(fā)明涉及一種慣導(dǎo)行進(jìn)間對準(zhǔn)的方法，步驟如下：1)粗對準(zhǔn)，2)精對準(zhǔn)；粗對準(zhǔn)的子步驟：11)在車輛行進(jìn)前，啟動慣導(dǎo)系統(tǒng)，裝訂車輛在t₀時刻的經(jīng)緯度，12)在車輛行進(jìn)過程中，慣導(dǎo)系統(tǒng)利用里程計提供的速度數(shù)據(jù)完成粗對準(zhǔn)，并獲取t₀時刻的姿態(tài)矩陣13)在粗對準(zhǔn)過程中，慣導(dǎo)系統(tǒng)實時儲存陀螺儀、加速度計和里程計的數(shù)據(jù)；精對準(zhǔn)的子步驟：21)利用13)中儲存的數(shù)據(jù)和t₀時刻的姿態(tài)矩陣進(jìn)行正向?qū)Ш浇馑愕玫綄?dǎo)航數(shù)據(jù)，22)對導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波修正，完成精對準(zhǔn)。本方法在行進(jìn)間的粗對準(zhǔn)可達(dá)到短時間靜止粗對準(zhǔn)的精度，并通過精對準(zhǔn)進(jìn)一步提高對準(zhǔn)精度，對準(zhǔn)過程不超過600S，可有效降低慣導(dǎo)系統(tǒng)對準(zhǔn)的難度，提高車輛的機(jī)動性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航對準(zhǔn)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種慣導(dǎo)行進(jìn)間對準(zhǔn)的方法。

背景技術(shù)

慣導(dǎo)系統(tǒng)在進(jìn)入導(dǎo)航工作狀態(tài)之前都需要建立初始基準(zhǔn)，如控制平臺旋轉(zhuǎn)使得平臺坐標(biāo)系與導(dǎo)航坐標(biāo)系重合，這種建立初始基準(zhǔn)的過程稱為慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對準(zhǔn)，初始對準(zhǔn)為之后的慣性測量提供基礎(chǔ)，初始對準(zhǔn)的精度是影響導(dǎo)航精度的關(guān)鍵因素；慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對準(zhǔn)一般采用靜態(tài)初始對準(zhǔn)方式，即在載車啟動之前，利用羅經(jīng)對準(zhǔn)、多位置對準(zhǔn)以及旋轉(zhuǎn)調(diào)制對準(zhǔn)等方法完成靜基座的初始對準(zhǔn)，但這些方法一般耗費時間長、對準(zhǔn)精度低并且無法消除和補償行進(jìn)過程中的干擾與誤差。

隨著科學(xué)的迅速發(fā)展，對陸用慣導(dǎo)系統(tǒng)的機(jī)動性能的要求也逐步提高，為增強機(jī)動性，陸用慣導(dǎo)系統(tǒng)不僅要能夠在行進(jìn)間進(jìn)行對準(zhǔn)，還需要具備在短時間內(nèi)完成行進(jìn)間的高精度對準(zhǔn)的能力。

目前，慣導(dǎo)系統(tǒng)在行進(jìn)間對準(zhǔn)的方法有兩種，一種是利用高精度的慣導(dǎo)器件，同時以外部速度信息為輔助，通過逆向卡爾曼濾波的方法實現(xiàn)車載慣導(dǎo)行進(jìn)間對準(zhǔn)，這種方法需要慣導(dǎo)系統(tǒng)采用高精度的慣導(dǎo)器件，慣導(dǎo)系統(tǒng)的生產(chǎn)成本較高；另一種是通過車輛短時間靜止進(jìn)行粗對準(zhǔn)，然后利用卡爾曼濾波精對準(zhǔn)的方法實現(xiàn)行進(jìn)間對準(zhǔn)；這種方法還是存在靜止時間，導(dǎo)致慣導(dǎo)系統(tǒng)的機(jī)動性能降低。

針對上述問題，需要提出一種對慣性器件的精度要求不高、不需要靜止時間并能在短時間內(nèi)完成高精度對準(zhǔn)的對準(zhǔn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種慣導(dǎo)行進(jìn)間對準(zhǔn)的方法，解決目前慣導(dǎo)行進(jìn)間對準(zhǔn)方法對慣導(dǎo)器件精度要求高、需要靜止和對準(zhǔn)時間長的問題，取得成本較低，提高行進(jìn)間對準(zhǔn)精度的效果。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種慣導(dǎo)行進(jìn)間對準(zhǔn)的方法，包括如下步驟：

1)粗對準(zhǔn)；所述粗對準(zhǔn)包括如下子步驟：

11)在車輛行進(jìn)前，啟動慣導(dǎo)系統(tǒng)，裝訂車輛在t₀時刻的經(jīng)緯度；

12)在車輛行進(jìn)過程中，慣導(dǎo)系統(tǒng)利用里程計提供的速度數(shù)據(jù)完成粗對準(zhǔn)，并獲取t₀時刻的姿態(tài)矩陣其中，b₀為初始車輛坐標(biāo)系，n₀為初始導(dǎo)航坐標(biāo)系；

13)在粗對準(zhǔn)過程中，慣導(dǎo)系統(tǒng)實時儲存陀螺儀、加速度計和里程計的數(shù)據(jù)；

2)精對準(zhǔn)；所述精對準(zhǔn)包括如下子步驟：

21)利用步驟13)中儲存的數(shù)據(jù)和t₀時刻的姿態(tài)矩陣進(jìn)行正向?qū)Ш浇馑愕玫綄?dǎo)航數(shù)據(jù)；

22)對導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波修正，完成精對準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，步驟12)中，獲取t₀時刻的姿態(tài)矩陣的方法為：利用里程計提供的速度數(shù)據(jù)計算得到t₀時刻的姿態(tài)矩陣計算公式如下：