[发明专利]基于数据质量控制的船舶惯导传递对准自适应切换方法

说明书

本发明涉及基于数据质量控制的船舶惯导传递对准自适应切换方法，通过构建船舶惯导传递对准自适应切换结构；制定移动对准设备所选用对准信息、时间基准信息的优先级；构建包括移动对准设备的自适应切换流程和无线传输装置的自适应切换流程实现了基于数据质量控制的船舶惯导传递对准自适应切换。本发明能够提高对准效率，船舶惯导传递对准优先采用无线对准方式，若无线对准过程中受到电磁干扰，由操作人员连接电缆转换为有线对准方式。从受到干扰到完成电缆连接之前，由移动对准设备提供自身生成的移动导航信息和自守时的时间基准信息完成过渡，保证惯导传递对准不中断。

技术领域

本发明属于惯性导航技术领域，尤其是基于数据质量控制的船舶惯导传递对准自适应切换方法。

背景技术

惯性导航设备的初始对准分为两类：静基座对准和动基座对准。惯导传递对准指在动基座条件下，子惯导以高精度惯导（母惯导）的导航信息为基准，通过滤波算法估计并补偿两套惯导之间的对准误差，实现子惯导初始对准的方法。惯导传递对准具有对准时间短，对准精度高、对惯性元件要求较低的优点。

船舶在海洋中航行或停泊时，所搭载子载体（包括且不限于遥控无人潜水器ROV、无人水下航行器UUV等航行器，无人机等飞行器）的惯性导航设备以船舶惯性导航系统提供的导航信息和时间信息为基准，通过信息匹配和解算处理完成动态条件下的初始对准，满足快速、高精度的对准要求，称之为船舶惯导传递对准。在某些环境中，例如水下或其他卫星导航不可用、初始位置未知的环境，惯导传递对准是唯一的初始对准方式。

目前，船舶惯导传递对准包括有线对准和无线对准两种方式。有线对准指船舶通过电缆向子载体惯导提供对准信息。无线对准指船舶通过无线方式向子载体惯导提供对准信息。2010年蔡玲等人提出了有线对准的方法，2016年刘红光等人提出了无线对准的方法。

有线对准和无线对准各有其优点和缺点，例如有线对准信息稳定，抗电磁干扰能力强，但只能“点对点”完成对准。而无线对准可实现“一对多”工作，但受外部环境制约，信息传输较易受干扰而导致工作中断。任一种单一的对准方式都难以满足子载体惯导在多种复杂环境下的初始对准要求，突破难点的方案就是综合利用两种对准方式的优点、避免缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出基于数据质量控制的船舶惯导传递对准自适应切换方法，在船舶惯导传递对准时优先采用无线对准方式，若无线对准过程中受到电磁干扰，由操作人员连接电缆转换为有线对准方式，能够大幅提高对准效率。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

基于数据质量控制的船舶惯导传递对准自适应切换方法，包括以下步骤：

步骤1、构建船舶惯导传递对准自适应切换结构；

步骤2、根据步骤1构建的切换结构，制定移动对准设备所选用对准信息、时间基准信息的优先级；

步骤3、根据步骤1构建的切换结构以及步骤2的优先级，构建自适应切换流程。

而且，所述船舶惯导传递对准自适应切换结构包括：船舶导航传感器、状态监控器、时间基准设备、以太网、无线传输装置、船舶惯性局部基准、移动对准设备和子载体惯性导航设备，船舶导航传感器通过以太网络连接无线传输装置和船舶惯性局部基准，用于向无线传输装置和船舶惯性局部基准传输导航基准信息；状态监控器通过以太网连接无线传输装置和船舶惯性局部基准，用于接收无线传输装置和船舶惯性局部基准的状态信息；船舶惯性局部基准通过以太网连接无线传输装置，用于向无线传输装置传输局部导航信息；时间基准设备分别连接无线传输装置和船舶惯性局部基准，用于传输时间基准信息，无线传输装置与移动对准设备双向连接，用于发送导航基准信息、局部导航信息和无线授时信息，并接收移动对准设备的状态信息；船舶惯性局部基准与移动对准设备双向连接，用于发送导航基准信息、局部导航信息和时间基准信息，并接收移动对准设备的状态信息；移动对准设备连接子载体惯性导航设备，用于发送对准信息和时间基准信息。