[发明专利]一种基于外测信息的惯性导航系统测量误差修正方法

说明书

本发明公开了一种基于外测信息的惯性导航系统测量误差修正方法，包括：获取外测数据信息；其中，所述外测数据信息包括：外测纬度、外测经度λ和外测高度h中的至少一种；根据所述外测数据信息和输入至输入端的输入信息，对惯性导航系统测量误差进行修正，得到修正结果；其中，所述输入信息包括：根据惯性导航系统确定的北向加速度a_n、东向加速度a_e和天向加速度a_u中的至少一种；输出所述修正结果；其中，所述修正结果包括：北向通道位置误差修正结果、东向通道位置误差修正结果和天向通道位置误差修正结果。通过本发明实现了对惯导系统速度和位置的修正，提高了组合导航系统的鲁棒性和导航精度。

技术领域

本发明属于测量技术领域，尤其涉及一种基于外测信息的惯性导航系统测量误差修正方法。

背景技术

惯性导航系统是一个基于加速度二次积分的航程推算系统，它不依赖外部信息，隐蔽性好，抗干扰佳，抗辐射强，且能全方位、全地域、全天候自主式导航与制导的优点，使其成为航天、航空、航海领域中一种广泛使用的主要导航系统。但由于惯性导航系统本身存在误差，包括仪表误差、初始对准误差、重力异常等等，仅依赖惯性导航系统做长时间工作时，导航误差会随时间积累而发散。为解决这个问题，有效提高惯性导航系统的精度，采用的主要途径是组合导航技术，即用两种或两种以上的非相似导航系统对同一导航信息做测量并解算以形成量测量，从这些量测量中计算出各导航系统的误差并校正。采用组合导航技术的系统称为组合导航系统，参与组合的各个系统称为子系统。

由于惯性导航系统本身存在包括仪表误差、初始对准误差、重力异常等在内的各类误差，仅依赖惯性导航系统做长时间工作时，导航速度和位置误差随时间发散。组合导航系统的另一个重要方面是信息融合算法，即同时利用不同导航系统获得导航信息进行解算，得到高精度的导航输出。

目前，常见的信息融合算法一般基于最优估计理论，例如卡尔曼滤波理论以及其衍生算法。在使用卡尔曼滤波算法进行组合导航系统设计时需要建立系统的误差模型，除此之外，卡尔曼滤波算法是一种递推算法，启动算法时需要设置参数初值，误差模型的正确性和参数初值的合理性将对算法的收敛性产生直接影响，工程应用时需要针对不同产品设置合理的参数初值，调试工作量很大。另外，随着外测信息频率的提高，采用卡尔曼滤波器后在一个周期内将难以算完组合导航计算。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于外测信息的惯性导航系统测量误差修正方法，旨在实现对惯导系统速度和位置的修正，提高组合导航系统的鲁棒性和导航精度。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于外测信息的惯性导航系统测量误差修正方法，包括：

获取外测数据信息；其中，所述外测数据信息包括：外测纬度、外测经度λ和外测高度h中的至少一种；

根据所述外测数据信息和输入至输入端的输入信息，对惯性导航系统测量误差进行修正，得到修正结果；其中，所述输入信息包括：根据惯性导航系统确定的北向加速度a_n、东向加速度a_e和天向加速度a_u中的至少一种；

输出所述修正结果；其中，所述修正结果包括：北向通道位置误差修正结果、东向通道位置误差修正结果和天向通道位置误差修正结果。

在上述基于外测信息的惯性导航系统测量误差修正方法中，根据所述外测数据信息和输入至输入端的输入信息，对惯性导航系统测量误差进行修正，得到修正结果，包括：

根据所述外测纬度和所述北向加速度a_n，对北向通道位置误差进行修正，得到北向通道位置误差修正结果；和/或，

根据所述外测经度λ和所述东向加速度ae，对东向通道位置误差进行修正，得到东向通道位置误差修正结果；和/或，