[发明专利]一种惯导行进间对准的方法

说明书

本发明涉及一种惯导行进间对准的方法，步骤如下：1)粗对准，2)精对准；粗对准的子步骤：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；精对准的子步骤：21)利用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。本方法在行进间的粗对准可达到短时间静止粗对准的精度，并通过精对准进一步提高对准精度，对准过程不超过600S，可有效降低惯导系统对准的难度，提高车辆的机动性。

技术领域

本发明属于惯性导航对准的技术领域，具体涉及一种惯导行进间对准的方法。

背景技术

惯导系统在进入导航工作状态之前都需要建立初始基准，如控制平台旋转使得平台坐标系与导航坐标系重合，这种建立初始基准的过程称为惯导系统的初始对准，初始对准为之后的惯性测量提供基础，初始对准的精度是影响导航精度的关键因素；惯导系统的初始对准一般采用静态初始对准方式，即在载车启动之前，利用罗经对准、多位置对准以及旋转调制对准等方法完成静基座的初始对准，但这些方法一般耗费时间长、对准精度低并且无法消除和补偿行进过程中的干扰与误差。

随着科学的迅速发展，对陆用惯导系统的机动性能的要求也逐步提高，为增强机动性，陆用惯导系统不仅要能够在行进间进行对准，还需要具备在短时间内完成行进间的高精度对准的能力。

目前，惯导系统在行进间对准的方法有两种，一种是利用高精度的惯导器件，同时以外部速度信息为辅助，通过逆向卡尔曼滤波的方法实现车载惯导行进间对准，这种方法需要惯导系统采用高精度的惯导器件，惯导系统的生产成本较高；另一种是通过车辆短时间静止进行粗对准，然后利用卡尔曼滤波精对准的方法实现行进间对准；这种方法还是存在静止时间，导致惯导系统的机动性能降低。

针对上述问题，需要提出一种对惯性器件的精度要求不高、不需要静止时间并能在短时间内完成高精度对准的对准方法。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种惯导行进间对准的方法，解决目前惯导行进间对准方法对惯导器件精度要求高、需要静止和对准时间长的问题，取得成本较低，提高行进间对准精度的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种惯导行进间对准的方法，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。

进一步地，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：