[发明专利]一种基于加性四元数的大方位失准角线性对准方法

摘要

本发明涉及一种基于加性四元数的大方位失准角线性对准方法，步骤：(1)根据粗对准的状态方程和观测方程，利用GPS观测信息，通过线性卡尔曼滤波，进行粗对准过程；(2)在滑动窗口内，利用本发明提出的阈值条件，直接由加性四元数计算当前航向角收敛水平，并判断其是否全部满足阈值条件；若满足，则保存系统协方差信息，转入精对准；若不满足，则继续步骤(1)的粗对准；(3)延续粗对准的系统状态变量及其位置、姿态误差方程和观测方程，使用新的速度误差方程，并将保存的协方差阵作为初始条件，进行精对准，使精对准能快速进入收敛状态，至对准达到预期水平。本发明既能实现平稳的模型切换，又满足全状态应用条件，且计算简便。

主权项

1.一种基于加性四元数的大方位失准角线性对准方法，其特征在于步骤如下：(1)选择经度误差，纬度误差，高程误差，东向、北向和天向速度误差，加性四元数误差作为状态变量，根据状态方程和观测方程，利用GPS观测信息，通过卡尔曼滤波，进行粗对准，其中状态方程由位置误差方程、线性化的速度误差方程和姿态误差方程组成；(2)在粗对准期间，采用滑动窗口法来进行切换准则判定，即设定固定长度的时间窗口，在窗口内，直接由加性四元数计算当前航向角收敛水平，并判断航向角误差是否全部满足阈值条件；若满足，则保存协方差阵，转入精对准；若不满足，则继续步骤(1)的粗对准；(3)延续步骤(1)的状态变量及其位置误差方程、姿态误差方程和观测方程，使用小角度下的线性化速度误差方程，并将保存的协方差阵作为卡尔曼滤波的初始条件，进行精对准，使精对准能快速进入收敛状态，至对准达到预期水平。