[發(fā)明專利]一種基于慣性/多普勒計(jì)程儀加阻尼狀態(tài)的組合導(dǎo)航方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210545260.1
• 申請(qǐng)日: 2022-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN114964235A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王天宇;趙博;張潤(rùn)峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（鞍山）工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01C21/16
• 分類號(hào): G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

1.一種基于慣性/多普勒計(jì)程儀加阻尼狀態(tài)的組合導(dǎo)航方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，獲取算法調(diào)試所需數(shù)據(jù)源作為訓(xùn)練樣本；

步驟二，對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行各航行狀態(tài)下的速度，加速度，角速度，角加速度的特征分析，獲取系統(tǒng)的航行狀態(tài)判據(jù)；

步驟三，對(duì)多普勒計(jì)程儀的速度輸出進(jìn)行故障檢測(cè)，判斷當(dāng)前多普勒計(jì)程儀的速度輸出是否可用；

步驟四，通過(guò)訓(xùn)練樣本，對(duì)多普勒計(jì)程儀組合導(dǎo)航濾波進(jìn)行精確建模；

步驟五，通過(guò)訓(xùn)練樣本，對(duì)阻尼導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)；

步驟六，根據(jù)載體航行狀態(tài)判據(jù)獲得運(yùn)載體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)步驟四和步驟五中輸出的速度信息進(jìn)行切換，最終獲得綜合系統(tǒng)的優(yōu)化速度，從而提高整個(gè)組合導(dǎo)航系統(tǒng)的載體測(cè)速適應(yīng)性；

步驟七，分別對(duì)組合導(dǎo)航和阻尼導(dǎo)航的速度輸出進(jìn)行頻譜分析，并進(jìn)行高通數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻速度誤差的抑制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于慣性/多普勒計(jì)程儀加阻尼狀態(tài)的組合導(dǎo)航方法，其特征在于，所述的步驟一中：獲取的數(shù)據(jù)源要求航行載體具備如下的航程：

具備勻速直線的航程；

具備變速運(yùn)動(dòng)的航程；

具備大機(jī)動(dòng)的航程；

具備下潛及上浮的航程；

并統(tǒng)計(jì)各航程下加速度、角速度、角加速度的變化特征。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于慣性/多普勒計(jì)程儀加阻尼狀態(tài)的組合導(dǎo)航方法，其特征在于，所述的步驟三中：需要通過(guò)對(duì)多普勒計(jì)程儀的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)特性分析，評(píng)估多普勒計(jì)程儀的測(cè)量精度，并以此指定故障檢測(cè)方法；檢測(cè)方法使用新息卡方檢測(cè)；其是利用測(cè)量新息δr_k對(duì)濾波器故障進(jìn)行檢測(cè)和隔離的方法，該方法對(duì)大的數(shù)據(jù)的異常有很好的檢測(cè)效果；測(cè)量新息反應(yīng)了狀態(tài)估值和量測(cè)值之間的一致性，理想狀態(tài)下，其服從于均值為0的正態(tài)分布；

δr_k～N(0,C_k)

其中，H_k為系統(tǒng)的觀測(cè)矩陣，Z_k為觀測(cè)量矩陣，為由k時(shí)刻到k-1時(shí)刻的狀態(tài)估計(jì)矩陣，N(0,C_k)表示均值為0和方差為C_k的正態(tài)分布，P_k,k-1為由k時(shí)刻到k-1時(shí)刻的轉(zhuǎn)移矩陣，R_k為量測(cè)噪聲的方差矩陣，T_k服從于卡方分布為待檢測(cè)的變量。