[發明專利]一種車載雙慣組相對姿態確定方法及裝置

在審

• 申請號: 202211036139.2
• 申請日: 2022-08-27
• 公開（公告）號: CN115451950A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 張陽艷;胡華峰;穆杰;沈小龍
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C25/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 牛晶晶

本發明涉及一種車載雙慣組相對姿態確定方法及裝置，其包括步驟：基于主慣組與從慣組方位角對應軸加速度計的測量數據計算方位角對應軸不水平度偏差；計算主慣組從自身基準面移動至從慣組基準面時的移動前后方位角偏差；基于所述方位角對應軸不水平度偏差與所述移動前后方位角偏差確定主慣組和從慣組之間的方位角偏差；基于俯仰角和滾轉角對應軸加速度計的測量數據計算主慣組和從慣組的之間的俯仰角偏差和滾轉角偏差，并基于所述主慣組和從慣組之間的方位角偏差、俯仰角偏差以及滾轉較偏差確定所述雙慣組相對姿態。可以提高相對姿態確定精度。

技術領域

本發明涉及慣性導航領域，特別涉及一種車載雙慣組相對姿態確定方法及裝置。

背景技術

在實際應用中，由于車體的不同部件因任務特性如調平、升降、形變等因素，其運動規律不一致，而要求能實時觀測不同部件間的姿態關系。

相關技術中，采用雙慣組分別測量各自部件的運動信息，先建立兩個慣組的初始基準，并在統一的坐標系下計算各自的姿態、位置、速度等導航信息。初始基準包括初始的俯仰角、滾轉角和方位角。其中，俯仰角、滾轉角可通過慣組的加速度計的測量數據計算得到。方位角一般采用光學瞄準或傳遞對準的方法。光學瞄準需增加設備，并需要專業的人員進行操作，且對空間要求高，有時無法直接采用光學瞄準的方法。傳遞對準需要跑車，一般要求衛星導航信息，且受同步等影響大，精度受限。

發明內容

本發明實施例提供一種車載雙慣組相對姿態確定方法及裝置，以解決相關技術中的問題，以提高相對姿態確定精度。

一方面，本發明實施例提供了一種車載雙慣組相對姿態確定方法，其特征在于，其包括步驟：

在對主慣組與從慣組進行初步安裝后的條件下，基于主慣組與從慣組方位角對應軸加速度計的測量數據計算方位角對應軸不水平度偏差，且所述初步安裝包括將主慣組基準面和從慣組基準面靠緊并通過旋轉將主慣組與從慣組方位角對應軸的夾角調整為豎直方向；

在對主慣組與從慣組進行固定安裝后的條件下，計算主慣組從自身基準面移動至從慣組基準面時的移動前后方位角偏差，且所述固定安裝包括將主慣組與從慣組固定安裝在車體上以使兩慣組的方位角對應軸指向車體行駛方向；

基于所述方位角對應軸不水平度偏差與所述移動前后方位角偏差確定主慣組和從慣組之間的方位角偏差；

基于俯仰角和滾轉角對應軸加速度計的測量數據計算主慣組和從慣組的之間的俯仰角偏差和滾轉角偏差，并基于所述主慣組和從慣組之間的方位角偏差、俯仰角偏差以及滾轉較偏差確定所述雙慣組相對姿態。

一些實施例中，所述基于主慣組與從慣組方位角對應軸加速度計的測量數據計算方位角對應軸不水平度偏差，包括步驟：

根據第一公式計算主慣組方位角對應軸的不水平度，并根據第二公式計算從慣組方位角對應軸的不水平度；

將所述從慣組方位角對應軸的不水平度與所述主慣組方位角對應軸的不水平度之差作為所述方位角對應軸不水平度偏差；

所述第一公式為：

其中，

ω_x1為主慣組方位角對應軸的不水平度，Ax_1i為主慣組方位角對應軸加速度計輸出的數據，T為采集時間，g₀為當地重力加速度；

所述第二公式為：

其中，

ω_x2表示從慣組方位角對應軸的不水平度，Ax_2i為從慣組方位角對應軸加速度計輸出的數據。

一些實施例中，所述計算主慣組從自身基準面移動至從慣組基準面時的移動前后方位角偏差，包括步驟：