[发明专利]一种惯导行进间对准的方法

权利要求书

1.一种惯导行进间对准的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)粗对准；所述粗对准包括如下子步骤：

11)在车辆行进前，启动惯导系统，装订车辆在t₀时刻的经纬度；

12)在车辆行进过程中，惯导系统利用里程计提供的速度数据完成粗对准，并获取t₀时刻的姿态矩阵其中，b₀为初始车辆坐标系，n₀为初始导航坐标系；

13)在粗对准过程中，惯导系统实时储存陀螺仪、加速度计和里程计的数据；

2)精对准；所述精对准包括如下子步骤：

21)利用步骤13)中储存的数据和t₀时刻的姿态矩阵进行正向导航解算得到导航数据；

22)对导航数据进行滤波修正，完成精对准。

2.根据权利要求1所述一种惯导行进间对准的方法，其特征在于：步骤12)中，获取t₀时刻的姿态矩阵的方法为：利用里程计提供的速度数据计算得到t₀时刻的姿态矩阵计算公式如下：

其中，0＝t₀＜t₁＜t₂，为重力矢量的投影，为比例测量值，取自里程计提供的速度数据，由姿态更新得到。

3.根据权利要求1所述一种惯导行进间对准的方法，其特征在于：步骤13)中，实时储存的采样频率为200Hz。

4.根据权利要求3所述一种惯导行进间对准的方法，其特征在于：步骤21)中，导航数据包括航向数据、姿态数据、速度数据和位置数据，正向导航解算的频率为200Hz。

5.根据权利要求1所述一种惯导行进间对准的方法，其特征在于：步骤22)中，对导航数据采用卡尔曼滤波修正。

6.根据权利要求5所述一种惯导行进间对准的方法，其特征在于：步骤22)中，对导航数据进行卡尔曼滤波修正的步骤如下：

221)以三个方向的速度误差、三个方向的失准角、三个陀螺仪的漂移、三个加速计的偏置以及里程计的俯仰、航向和标度误差作为状态变量建立15×15的卡尔曼滤波状态方程；

222)以正向导航解算得到的速度数据与里程计提供的速度数据的差值建立卡尔曼滤波量测方程；

223)以卡尔曼滤波状态方程和卡尔曼滤波量测方程作为卡尔曼滤波器，利用卡尔曼滤波器以0.5s为周期对导航数据进行滤波修正。

7.根据权利要求6所述一种惯导行进间对准的方法，其特征在于：在步骤223)中，在对导航数据进行滤波修正前还需要进行如下情况判断:

一)根据正向导航解算得到的速度数据与里程计提供的速度数据的差值判断车辆是否处于滑行状态，当判断车辆处于滑行状态时，对应时刻的导航数据不进行滤波修正；

二)对比正向导航解算得到的航向数据与上一时刻的航向数据，判断车辆是否处于快速转弯的状态，当判断车辆处于快速转弯的状态时，对应时刻的导航数据不进行滤波修正。

8.根据权利要求7所述一种惯导行进间对准的方法，其特征在于：情况一)中，判断车辆处于滑行状态所用公式如下：

其中，vⁿ为正向导航解算得到的速度数据，为里程计提供的速度数据，μ为设置的判断阈值。

9.根据权利要求7所述一种惯导行进间对准的方法，其特征在于：情况二)中，判断车辆处于快速转弯状态所用公式如下：

其中，为当前时刻的航向数据，为上一时刻的航向数据，θ为设置的判断阈值。