[发明专利]惯性卫导组合导航系统的长航时抗干扰姿态航向校准方法

权利要求书

1.一种惯性卫导组合导航系统的长航时抗干扰姿态航向校准方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、在惯导系统中，进行惯导解算输出姿态航向、速度和位置信息并更新；

步骤2、采用卫星定位导航系统的位置信息作为参考信息，与惯导系统的位置信息进行数据融合，融合策略是依据惯导系统的误差传播规律确定数学模型，并利用卡尔曼滤波器对惯导系统导航信息的误差状态进行在线估计和校准。

2.根据权利要求1所述的惯性卫导组合导航系统的长航时抗干扰姿态航向校准方法，其特征在于：在步骤2后包括如下步骤：在惯性卫导组合导航系统中进行卫导系统故障诊断与隔离。

3.根据权利要求1或2所述的惯性卫导组合导航系统的长航时抗干扰姿态航向校准方法，其特征在于：所述步骤1采用三只陀螺仪和三只加速度构成惯性导航系统进行惯导解算，具体方法为：通过采集陀螺仪的输出角速度数据并扣除地球自转角速度以及牵连角速度，计算得到姿态角；加速度计测量的加速度通过方向余弦阵进行坐标变换到地理坐标系的北向、东向、天向轴上，积分地理坐标系上的加速度并扣除重力和有害加速度的影响得到地理坐标系的北向、东向和天向速度；利用地理坐标系的北向、东向速度，并考虑地球的曲率半径计算得到经度和纬度。

4.根据权利要求1或2所述的惯性卫导组合导航系统的长航时抗干扰姿态航向校准方法，其特征在于：所述步骤2的具体实现方法包括：

(1)卡尔曼滤波一步预测步骤：

(2)当滤波时间到时进行滤波更新步骤；

(3)当系统计时器到达修正时刻，以修正后的姿态四元数、速度、位置为初始值进入自主导航步骤。

5.根据权利要求4所述的惯性卫导组合导航系统的长航时抗干扰姿态航向校准方法，其特征在于：所述步骤(1)包括状态转移阵的计算、输入噪声方差阵的计算和状态预测与误差方差预测的计算。

6.根据权利要求4所述的惯性卫导组合导航系统的长航时抗干扰姿态航向校准方法，其特征在于：所述步骤(2)包括量测计算、滤波增益计算、状态估计更新和误差方差更新。

7.根据权利要求4所述的惯性卫导组合导航系统的长航时抗干扰姿态航向校准方法，其特征在于：所述步骤(3)包括姿态四元数修正、速度修正和位置修正过程。

8.根据权利要求2所述的惯性卫导组合导航系统的长航时抗干扰姿态航向校准方法，其特征在于：所述卫导系统故障诊断与隔离的方法为：以惯性卫导组合导航系统的卡尔曼滤波器作为诊断工具，采用一致性检验χ2检验法，通过隔离源自卫导系统故障的测量值，实现抗干扰的惯导系统姿态航向校准；卡尔曼滤波器的测量新息指示测量与状态估计是否一致；采用新息监测即基于残差的检验法检测大的突变的卫导系统故障，采用新息序列监测检测小的慢变的卫导系统故障。