[发明专利]一种动平台传感器系统偏差的估计方法

摘要

一种动平台传感器系统偏差的估计方法，包括以下步骤：第一步、基于合作目标建立估计姿态系统偏差的状态空间；第二步、基于非合作目标建立估计姿态系统偏差的状态空间；第三步、实现基于合作目标和非合作目标的交替配准。本发明解决了动平台传感器系统中，传感器量测无偏差而平台姿态角存在偏差的空间配准问题，考虑到地球曲率的影响，基于公共坐标系为地心地固坐标系的三维场景，分析传感器不存在量测偏差的前提下，平台姿态角偏差的估计问题，根据目标类型的不同，设计了基于合作目标为单个或多个的姿态角配准，基于非合作目标为单个或多个的姿态角配准，以及两类目标共存时的姿态角配准，能够精确估计姿态角偏差，实现目标的精确跟踪。

主权项

一种动平台传感器系统偏差的估计方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、基于合作目标建立估计姿态系统偏差的状态空间；将传感器载于平台上，使二者的笛卡尔坐标系重合，取ECEF坐标系为配准的坐标系，得到：Xtrue＝Xs+RtRl(α‑Δα,β‑Δβ,γ‑Δγ)X1；式中，Xtrue为目标在ECEF坐标系下的真实位置，Xs为平台在ECEF坐标系下的真实坐标，Rt为东北天坐标系到ECEF坐标系的转换矩阵，Rl为机载平台笛卡尔坐标系到东北天坐标系的转换矩阵，X1为机载平台笛卡尔坐标系下平台对目标的量测，β,γ,α分别是平台俯仰角、偏航角、滚动角的量测值，Δβ,Δγ,Δα分别是平台俯仰角、偏航角、滚动角的系统偏差；第二步、基于非合作目标建立估计姿态系统偏差的状态空间；将传感器载于平台上，使二者的笛卡尔坐标系重合，取ECEF坐标系为配准的坐标系，对运动的非合作目标，在不考虑传感器的系统偏差及平台的姿态角量测噪声的情况下，两平台A,B在同一时刻，对目标的不含偏差量测相同，得到：XsA+RtARlA(αA‑ΔαA,βA‑ΔβA,γA‑ΔγA)XpA＝XsB+RtBRlB(αB‑ΔαB,βB‑ΔβB,γB‑ΔγB)XpB式中，XsA,XsB分别为平台A,B在ECEF坐标系下的坐标，RtA,RtB分别为平台A,B东北天坐标系到ECEF坐标系的转换矩阵，RlA,RlB分别为平台A,B机载平台笛卡尔坐标系到东北天坐标系的转换矩阵，XpA,XpB分别为平台A,B在机载平台笛卡尔坐标系下传感器对目标的量测，(αA,βA,γA)和(αB,βB,γB)分别是平台A,B的滚动角、俯仰角、偏航角的量测值，(ΔαA,ΔβA,ΔγA)和(ΔαB,ΔβB,ΔγB)分别是平台A,B相应姿态角的系统偏差；第三步、实现基于合作目标和非合作目标的交替配准。