[发明专利]移动卫星通信的惯导系统自标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动卫星通信技术领域，具体涉及一种移动卫星通信的惯导系统自标定方法。

背景技术

由于人类活动的日益进步，人们已经不再满足于只能在一个固定的地方进行通信，开始追求移动的通信方式，因此人们开始在人口密集的地区架设基站，覆盖无线信号，这样便可以通过手机、笔记本等移动设备进行通信与获取信息。但是由于成本跟条件的限制，这样的措施在一些人烟稀少的地区和海上便不能实现。在这样的情况下，人们便想到用卫星通信来克服，然而卫星通信的特点决定地面站需要时时保持对准卫星，稍微的偏差便可能造成通信质量的下降、丢失数据包甚至断开连接。这样运动中的卫星通信方式，即移动卫星通信(简称动中通)技术的研究便应运而生。

而现有的动中通系统采用卫星天线面与惯导系统隔离的方式进行控制。要求惯导系统安装在载体上，其轴向与动中通转台坐标系重合度要求较高，否则会带来耦合误差项，因此对安装精度要求较高。由于惯导系统与天线转台分离，所以电缆一般较长，对装卸和维护带来了一定的不便。另外当惯导系统与天线系统隔离安装时，若采用传统初始对准方法，在静基座条件下，水平加速度计零偏不可观测，对于低精度微机械惯导而言，将会产生较大的水平失准角，往往导致对星失败。此外由于惯导系统中的陀螺仪一般有非线性误差，在载体连续转弯的情况下，惯导系统跟着连续转动，导致陀螺仪非线性误差的积累，导致导航精度降低，使跟踪性能大受影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有动中通系统的惯导系统不便于安装和维护，静基座初始对准水平加速度计零偏不可观测，以及惯导系统的陀螺仪非线性误差积累的问题。

为此目的，本发明提出一种动中通的惯导系统自标定方法，包括：

对动中通系统的惯导系统进行粗对准；其中，所述惯导系统安装在所述动中通系统的天线转台底座中央，相对天线面的中轴面左右对称，且所述惯导系统的航向指向与天线轴向一致；

在所述粗对准之后，采用旋转基座对准方法对所述惯导系统进行在线标定和在线补偿。

本发明实施例动中通的惯导系统自标定方法，由于惯导系统安装在动中通天线转台上，使得惯导系统随着天线转台一起转动，不仅安装方式简单，结构紧凑，而且便于维护，当载体连续大范围转弯时，由于天线轴向始终指向卫星，则惯导系统航向保持不变，相对于地理坐标系静止不动，有效避免了惯导系统的陀螺仪非线性误差的积累，同时，采用旋转基座对准方法对惯导系统进行在线标定和在线补偿，因而能够解决现有动中通系统的惯导系统不便于安装和维护，静基座初始对准水平加速度计零偏不可观测，以及惯导系统的陀螺仪非线性误差积累的问题。

附图说明

图1所示为本发明一种动中通的惯导系统自标定方法一实施例的流程示意图；

图2为图1中S2一实施例的流程示意图；

图3为图2中S20一实施例的流程示意图；

图4中上图、中图、下图分别为俯仰角、滚转角、航向角误差随时间的变化曲线；

图5中上图、中图、下图分别为惯导系统x轴、y轴、z轴的陀螺漂移随时间的变化曲线；

图6中上图、下图分别为惯导系统x轴、y轴的加速度计零偏随时间的变化曲线；

图7中上图、下图分别为俯仰角、滚转角随时间的变化曲线；

图8中上图、下图分别为惯导系统x轴、y轴的加速度计零偏随时间的变化曲线；

图9中上图、下图分别为惯导系统x轴、y轴的陀螺漂移随时间的变化曲线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例公开一种动中通的惯导系统自标定方法，包括：

S1、对动中通系统的惯导系统进行粗对准；其中，所述惯导系统安装在所述动中通系统的天线转台底座中央，相对天线面的中轴面左右对称，且所述惯导系统的航向指向与天线轴向一致；

S2、在所述粗对准之后，采用旋转基座对准方法对所述惯导系统进行在线标定和在线补偿。