[发明专利]一种基于CKF的SINS大失准角初始对准新方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种用于导航领域的初始姿态对准方法。

背景技术

初始对准是捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation Systems)关键技术之一。初始对准精度直接影响捷联惯性导航系统的工作精度，初始对准时间也是反映系统快速反应能力的重要战术指标。捷联惯性导航系统初始对准的主要目的是建立姿态矩阵的初始值，初始对准中通过初始对准状态空间模型，利用卡尔曼滤波将初始失准角状态估计出来并用以校正姿态矩阵。传统的对准过程包括粗对准和精对准两个阶段，首先用粗对准模型粗略估计出失准角的大小，然后再利用精对准模型估计出失准角的大小从而实现精对准。误差传播模型和滤波算法是影响初始对准精度的主要因素。捷联惯性导航系统的严格数学误差模型是一组非线性微分方程，在小失准角捷联惯性导航系统误差模型中，基于Φ角法或Ψ角法推导出一组线性微分方程误差模型，显然，以线性模型去逼近非线性模型，必然存在一定的建模误差。小失准角线性模型只有在假设各种误差源较小的条件下才成立，而实际中粗对准的失准角在很多情况下为大角度，因此直接采用非线性模型更能真实的反映误差传播特性，而非线性模型决定了滤波方法的采用。

发明内容

本发明的目的在于提供可以大幅度提高对准精度、提供准确初始姿态矩阵的一种基于CKF的SINS大失准角初始对准新方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种基于CKF的SINS大失准角初始对准新方法，其特征是：

(1)利用GPS确定载体的初始位置参数；

(2)采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据；

(3)采用解析法来完成系统的粗对准，初步确定载体的姿态信息(0)：

Cbn′(0)=cosγ0cosψ0-sinγ0sinθ0sinψ0-cosθ0sinψ0sinγ0cosψ0+cosγ0sinθ0sinψ0cosγ0sinψ0+sinγ0sinθ0cosψ0cosθ0cosψ0sinγ0sinψ0-cosγ0sinθ0cosψ0-sinγ0cosθ0sinθ0cosγ0cosθ0,]]>