[發(fā)明專利]實時水下動態(tài)重力測量數(shù)據(jù)處理方法、裝置及計算機設(shè)備在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210043449.0 | 申請日： | 2022-01-14 |
| 公開（公告）號： | CN114415251A | 公開（公告）日： | 2022-04-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 熊志明;吳美平;曹聚亮;蔡劭琨;于瑞航;郭妍;楊柏楠 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國人民解放軍國防科技大學(xué) |
| 主分類號： | G01V7/00 | 分類號： | G01V7/00;G01C21/16 |
| 代理公司： | 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225 | 代理人： | 唐品利 |
| 地址： | 410073 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 實時 水下 動態(tài) 重力 測量 數(shù)據(jù)處理 方法 裝置 計算機 設(shè)備 | ||
1.一種實時水下動態(tài)重力測量數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述方法包括：
獲取水下傳感器數(shù)據(jù)；
利用SINS系統(tǒng)進行純慣導(dǎo)解算，得到導(dǎo)航信息；
若所述SINS系統(tǒng)檢測到水下傳感器數(shù)據(jù)的輸入，則將所述導(dǎo)航信息與不同類型的水下傳感器數(shù)據(jù)進行差值計算，得到多個差值結(jié)果；
根據(jù)所述差值結(jié)果和預(yù)先設(shè)置的判斷條件，選擇預(yù)先構(gòu)建的組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測方程進行卡爾曼濾波，得到導(dǎo)航信息；所述組合導(dǎo)航系統(tǒng)包括：水聲定位系統(tǒng)、測速儀、深度計中的任一個，以及SINS系統(tǒng)；所述水下傳感器數(shù)據(jù)的類型與所述水聲定位系統(tǒng)、測速儀、深度計的測量數(shù)據(jù)對應(yīng)；
根據(jù)重力異常公式對所述導(dǎo)航信息進行異常計算，得到重力異常值，對所述重力異常值進行有限長單位脈沖響應(yīng)低通濾波，得到動態(tài)重力測量結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
利用SINS系統(tǒng)對所述水下傳感器數(shù)據(jù)的輸入進行檢測；
當(dāng)未檢測到水下傳感器數(shù)據(jù)輸入或檢測到輸入的水下傳感器數(shù)據(jù)無效時；
利用SINS系統(tǒng)進行純慣導(dǎo)解算，得到導(dǎo)航信息；所述導(dǎo)航信息包括速度、位置以及姿態(tài)信息；
根據(jù)重力異常公式對所述導(dǎo)航信息進行異常計算，得到重力異常值；
對所述重力異常值進行有限長單位脈沖響應(yīng)低通濾波，得到動態(tài)重力測量結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述組合導(dǎo)航系統(tǒng)包括：水聲定位系統(tǒng)、測速儀、深度計中的任一個，以及SINS系統(tǒng)；所述水下傳感器數(shù)據(jù)的類型與所述水聲定位系統(tǒng)、測速儀、深度計的測量數(shù)據(jù)對應(yīng)，包括：
若所述水下傳感器數(shù)據(jù)的類型為水聲定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將所述SINS系統(tǒng)作為主導(dǎo)航系統(tǒng)，以水聲定位系統(tǒng)的水平位置為觀測量構(gòu)建SINS/USBL組合導(dǎo)航系統(tǒng)；
若所述水下傳感器數(shù)據(jù)的類型為測速儀數(shù)據(jù)，將所述SINS系統(tǒng)作為主導(dǎo)航系統(tǒng)，以測速儀的速度為觀測量構(gòu)建SINS/DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)；
若所述水下傳感器數(shù)據(jù)的類型為深度計數(shù)據(jù)，將所述SINS系統(tǒng)作為主導(dǎo)航系統(tǒng)，以深度計的深度作為觀測量構(gòu)建基于SINS/DG的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述差值結(jié)果包括位置之差、速度之差和深度之差。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述差值結(jié)果和預(yù)先設(shè)置的判斷條件，選擇預(yù)先構(gòu)建的組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測方程進行卡爾曼濾波，得到導(dǎo)航信息，包括：
根據(jù)所述差值結(jié)果和預(yù)先設(shè)置的判斷條件對所述水下傳感器數(shù)據(jù)的有效性進行判斷，若有效，則根據(jù)所述水下傳感器數(shù)據(jù)的類型選擇預(yù)先構(gòu)建的組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測方程進行卡爾曼濾波，得到導(dǎo)航信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述差值結(jié)果和預(yù)先設(shè)置的判斷條件對所述水下傳感器數(shù)據(jù)的有效性進行判斷，包括：
若差值結(jié)果為位置之差或深度之差，則其對應(yīng)的判斷條件為當(dāng)所述位置之差或深度之差的絕對值不大于10時，則該差值結(jié)果所對應(yīng)的水下傳感器數(shù)據(jù)有效，反之，則無效；
若差值結(jié)果為速度之差，當(dāng)所述速度之差的絕對值不大于0.5時，則該差值結(jié)果所對應(yīng)的水下傳感器數(shù)據(jù)有效，反之，則無效。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)重力異常公式對所述導(dǎo)航信息進行異常計算，得到重力異常值，包括：
其中，δg為重力異常值，γ為正常重力值，fU表示天向比力，為由深度進行二次差分得到的垂向運動加速度，ωie表示地球自轉(zhuǎn)角速率，VE和VN分別為對地東速、北速，RM和RN分別為子午圈和卯酉圈半徑，L為地理緯度。
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