[发明专利]一种捷联惯导系统中确定多普勒计程仪测速误差的方法

摘要

本发明提供了一种捷联惯导系统中确定多普勒计程仪测速误差的方法。该方法通过GPS确定载体的初始位置参数，采集光纤陀螺仪输出和加速度计输出数据，数据处理进行初始对准，确定初始捷联矩阵；然后采集惯性组件测量的载体的角运动和线运动信息，分别采用罗经法和惯导法进行导航解算，其中罗经法解算中引入DVL测量的载体运动速度信息；将两方法解算得到的两组姿态信息做差，进行转换得到两组解算姿态的方位失准角差值；最后将方位失准角差值换算得到DVL测速误差。本发明方法能够在载体航行过程中估算DVL测速误差，将结果补偿给DVL后，提高DVL测速精度，且方法简单，易操作。

主权项

1.一种捷联惯导系统中确定多普勒计程仪(DVL)测速误差的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用全球定位GPS系统提供载体初始时刻的位置信息，并装订至导航计算机中；所述的位置信息包括：载体初始时刻所在位置的纬度和经度；步骤2：光纤陀螺捷联惯导系统进行预热后，采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据，然后确定载体姿态角，完成系统初始对准，建立捷联惯导系统的初始捷联矩阵Cb0n=cosφy0cosφz0-sinφx0sinφy0sinφz0-cosφx0sinφz0sinφy0cosφz0+sinφz0sinφx0cosφy0sinφz0cosφy0+sinφx0sinφy0cosφz0cosφx0cosφz0sinφz0sinφy0+cosφz0sinφx0cosφy0-cosφx0sinφy0sinφx0cosφx0cosφy0]]>其中，φ_x0、φ_y0和φ_z0分别表示初始时刻载体的纵摇角、横滚角和航向角，b表示载体坐标系，n表示导航坐标系；步骤3：利用惯性组件测量载体的角运动和线运动信息，进行罗经法导航解算，更新捷联矩阵并解算得到载体的纵摇角φ_x(C)、横滚角φ_y(C)和航向角φ_z(C)，下角标(C)表示罗经法解算；步骤4：利用步骤3中惯性组件测量的载体的角运动和线运动信息，采用惯导法进行导航解算，更新捷联矩阵并解算得到载体的纵摇角φ_x(I)、横滚角φ_y(I)和航向角φ_z(I)，下角标(I)表示惯导法解算；步骤5：将罗经法和惯导法解算的姿态角做差，建立方位失准角差值：γ_(I)-γ_(C)＝(φ_y(C)-φ_y(I))sinφ_x(C)+(φ_z(C)-φ_z(I))其中，γ_(I)、γ_(C)分别表示惯导法和罗经法解算的方位失准角；步骤6：利用步骤5中方位失准角差值，确定DVL测速误差δV_D：其中，R表示地球半径；Ω为地球自转角速度，值为0.004167°/s；表示利用DVL测速推位计算得到的载体所在位置的纬度。