的最優(yōu)估計(jì)值。
[0096]本實(shí)施例中的基于重力實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)膽T性導(dǎo)航裝置可以執(zhí)行圖2所示方法實(shí)施例的 技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和有益效果相類似，此處不再贅述。
[0097]圖6為本發(fā)明提供的基于重力實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)膽T性導(dǎo)航裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖， 如圖6所示，在圖4所述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，導(dǎo)航模塊12包括:補(bǔ)償單元30、積分單元31、坐標(biāo)變 換單元31和導(dǎo)航處理單元33。
[0098]補(bǔ)償單元30,用于根據(jù)重力擾動的最優(yōu)估計(jì)值，對加速度進(jìn)行補(bǔ)償處理。
[0099] 積分單元31，用于將補(bǔ)償后的加速度對時(shí)間進(jìn)行積分。
[0100] 坐標(biāo)變換單元32,用于將補(bǔ)償后的加速度的積分結(jié)果變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中，以獲 取在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度以及偏航角和位置。
[0101]導(dǎo)航處理單元33,用于根據(jù)導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置，進(jìn)行導(dǎo)航處理。
[0102] 本實(shí)施例中的基于重力實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)膽T性導(dǎo)航裝置可以執(zhí)行圖3所示方法實(shí)施例的 技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和有益效果相類似，此處不再贅述。
[0103] 最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡 管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依 然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn) 行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù) 方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于重力實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)膽T性導(dǎo)航方法，其特征在于，包括： 接收導(dǎo)航請求，所述導(dǎo)航請求中包括運(yùn)動載體標(biāo)識； 根據(jù)所述導(dǎo)航請求，測量獲取所述運(yùn)動載體標(biāo)識對應(yīng)的運(yùn)動載體在慣性參考系統(tǒng)中的 加速度； 建立重力擾動的卡爾曼狀態(tài)方程和量測方程，并獲取重力擾動的最優(yōu)估計(jì)值； 根據(jù)所述重力擾動的最優(yōu)估計(jì)值，對所述加速度進(jìn)行補(bǔ)償處理，并根據(jù)補(bǔ)償后的加速 度，進(jìn)行相應(yīng)的導(dǎo)航處理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，建立重力擾動的卡爾曼狀態(tài)方程和量測方 程，并獲取重力擾動的最優(yōu)估計(jì)值，包括： 采用公式_\：. = ./?5^；^ +評_和2=版+￥計(jì)算獲取重力擾動的初始最優(yōu)估計(jì)值58111'; 根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間采樣點(diǎn)，將相鄰兩個采樣點(diǎn)之間的所述重力擾動的初始最優(yōu)估計(jì)值進(jìn) 行求平均處理，獲取各個采樣點(diǎn)的重力擾動的最優(yōu)估計(jì)值； 其中，尤二[^如"T知，方奸辦W - [ Wgx , Wgy , Wgz , Wax , Way , Waz , 0lX9 ] r H - [ 〇3Χ6 13X3 〇3X6 ]，V - [ VL j VA y Vh]T, 2 = [^s-^；；]T ； x為狀態(tài)向量，f為姿態(tài)角，δνηΤ為導(dǎo)航坐標(biāo)系下速度誤差，為位置誤差，ebT為載體 坐標(biāo)系下陀螺漂移，SgnTS導(dǎo)航坐標(biāo)系下的重力擾動，K!x)為導(dǎo)航坐標(biāo)系相對于慣性坐標(biāo) 系的旋轉(zhuǎn)角速度在導(dǎo)航坐標(biāo)系下投影的叉乘，（/>)為比力在導(dǎo)航坐標(biāo)系下投影的叉乘， 為載體坐標(biāo)系到導(dǎo)航坐標(biāo)系的姿態(tài)變換矩陣為地球坐標(biāo)系相對于慣性坐標(biāo)系的旋 轉(zhuǎn)角速度在導(dǎo)航坐標(biāo)系下的投影，為導(dǎo)航坐標(biāo)系相對于地球坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角速度在導(dǎo) 航坐標(biāo)系下的投影，（vnX)為速度在導(dǎo)航坐標(biāo)系下投影的叉乘，Rm為沿子午圈的曲率半徑， Rn為沿卯酉圈的曲率半徑，W為系統(tǒng)噪聲陣，wgx，Wgy，wgz為陀螺噪聲，wax，w ay，waz為加速度計(jì) 噪聲，03X6為零矩陣，13X3為單位矩陣，VL·，νλ，Vh為量測信息的噪聲，Z為觀測量，?為導(dǎo)航 坐標(biāo)系下慣導(dǎo)的速度誤差，&4為導(dǎo)航坐標(biāo)系下GPS的速度誤差，h為載體離大地水準(zhǔn)面的 高度，L為載體所在位置的煒度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)補(bǔ)償后的加速度，進(jìn)行相應(yīng)的 導(dǎo)航處理包括： 將所述補(bǔ)償后的加速度對時(shí)間進(jìn)行積分； 將所述補(bǔ)償后的加速度的積分結(jié)果變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中，以獲取在所述導(dǎo)航坐標(biāo)系中 的速度以及偏航角和位置； 根據(jù)所述導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置，進(jìn)行導(dǎo)航處理。4. 一種基于重力實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)膽T性導(dǎo)航裝置，其特征在于，包括： 接收模塊，用于接收導(dǎo)航請求，所述導(dǎo)航請求中包括運(yùn)動載體標(biāo)識； 獲取模塊，用于根據(jù)所述導(dǎo)航請求，測量獲取所述運(yùn)動載體標(biāo)識對應(yīng)的運(yùn)動載體在慣 性參考系統(tǒng)中的加速度； 所述獲取模塊還用于建立重力擾動的卡爾曼狀態(tài)方程和量測方程，并獲取重力擾動的 最優(yōu)估計(jì)值； 導(dǎo)航模塊，用于根據(jù)所述重力擾動的最優(yōu)估計(jì)值，對所述加速度進(jìn)行補(bǔ)償處理，并根據(jù) 補(bǔ)償后的加速度，進(jìn)行相應(yīng)的導(dǎo)航處理。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述獲取模塊包括： 計(jì)算單元，用于采用公式.X = FSi vs X + 1?，和Z = Η X+V計(jì)算獲取重力擾動的初始最優(yōu)估計(jì) 值； 計(jì)算單元還用于根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間采樣點(diǎn)，將相鄰兩個采樣點(diǎn)之間的所述重力擾動的初 始最優(yōu)估計(jì)值進(jìn)行求平均處理，獲取各個采樣點(diǎn)的重力擾動的最優(yōu)估計(jì)值； 其中，jc=.[fT 命/ JgH：r].，W - [ Wgx , Wgy , Wgz , Wax , Way , Waz , 0lX9 ] r Η - [ 〇3Χ6 13X3 〇3Χ6 ]，V - [ VL j VA ? vh]T，2 = [<5V:- χ為狀態(tài)向量，f為姿態(tài)角，δνηΤ為導(dǎo)航坐標(biāo)系下速度誤差，6pf為位置誤差，ebT為載體 坐標(biāo)系下陀螺漂移，SgnTS導(dǎo)航坐標(biāo)系下的重力擾動，(<,x)為導(dǎo)航坐標(biāo)系相對于慣性坐標(biāo) 系的旋轉(zhuǎn)角速度在導(dǎo)航坐標(biāo)系下投影的叉乘，（/>)為比力在導(dǎo)航坐標(biāo)系下投影的叉乘， 為載體坐標(biāo)系到導(dǎo)航坐標(biāo)系的姿態(tài)變換矩陣，:為地球坐標(biāo)系相對于慣性坐標(biāo)系的旋 轉(zhuǎn)角速度在導(dǎo)航坐標(biāo)系下的投影，為導(dǎo)航坐標(biāo)系相對于地球坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角速度在導(dǎo) 航坐標(biāo)系下的投影，（v nX)為速度在導(dǎo)航坐標(biāo)系下投影的叉乘，Rm為沿子午圈的曲率半徑， Rn為沿卯酉圈的曲率半徑，W為系統(tǒng)噪聲陣，wgx，Wgy，wgz為陀螺噪聲，wax，w ay，waz為加速度計(jì) 噪聲，03X6為零矩陣，13X3為單位矩陣，ν?,νλ,νΗ為量測信息的噪聲，Z是觀測量，6?為導(dǎo)航 坐標(biāo)系下慣導(dǎo)的速度誤差，為導(dǎo)航坐標(biāo)系下GPS的速度誤差，h為載體離大地水準(zhǔn)面的 高度，L為載體所在位置的煒度。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)航模塊包括： 補(bǔ)償單元，用于根據(jù)所述重力擾動的最優(yōu)估計(jì)值，對所述加速度進(jìn)行補(bǔ)償處理； 積分單元，用于將所述補(bǔ)償后的加速度對時(shí)間進(jìn)行積分； 坐標(biāo)變換單元，用于將所述補(bǔ)償后的加速度的積分結(jié)果變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中，以獲取 在所述導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度以及偏航角和位置； 導(dǎo)航處理單元，用于根據(jù)所述導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置，進(jìn)行導(dǎo)航處理。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于重力實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)膽T性導(dǎo)航方法及裝置，包括：接收導(dǎo)航請求，所述導(dǎo)航請求中包括運(yùn)動載體標(biāo)識；根據(jù)所述導(dǎo)航請求，測量獲取所述運(yùn)動載體標(biāo)識對應(yīng)的運(yùn)動載體在慣性參考系統(tǒng)中的加速度；建立重力擾動的卡爾曼狀態(tài)方程和量測方程，并獲取重力擾動的最優(yōu)估計(jì)值；根據(jù)所述重力擾動的最優(yōu)估計(jì)值，對所述加速度進(jìn)行補(bǔ)償處理，并根據(jù)補(bǔ)償后的加速度，進(jìn)行相應(yīng)的導(dǎo)航處理。本發(fā)明提供的基于重力實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)膽T性導(dǎo)航方法，提高了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。
【IPC分類】G01C21/16
【公開號】CN105606093
【申請?zhí)枴緾N201610067031
【發(fā)明人】楊功流, 周瀟, 王晶, 史俊, 蔣杰, 王麗芬, 蔡慶中
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月29日