[发明专利]一种基于对偶四元数的降维捷联惯性导航系统初始对准方法及系统在审
| 申请号： | 201810364478.0 | 申请日： | 2018-04-12 |
| 公开（公告）号： | CN108827288A | 公开（公告）日： | 2018-11-16 |
| 发明（设计）人： | 夏琳琳;肖建磊;冷壮家;孟勃;丛靖宇;张南;孟庆瑜;耿靖童;马文杰 | 申请（专利权）人： | 东北电力大学 |
| 主分类号： | G01C21/16 | 分类号： | G01C21/16;G01C25/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 132012 *** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于对偶四元数的降维捷联惯性导航系统初始对准方法及系统，该方法首先建立了基于对偶四元数SINS的粗对准模型，解算出初始姿态阵作为精对准的初值；然后建立加性对偶四元数的数学误差模型，得到精对准过程中所需的状态方程与量测方程，并采用一种改进的奇异值分解的可观测度分析方法对系统进行降维处理；随后根据误差模型，在粗对准的基础上，建立基于对偶四元数的SINS精对准模型，并可以估计姿态失准角的信息。最后根据失准角的估计值对粗对准所确定的姿态矩阵进行修正，将修正后的矩阵作为导航解算的初始姿态阵。本发明在保证对准精度的前提下，降低了初始对准的模型复杂度以及加快了收敛速度。 | ||
| 搜索关键词： | 四元数 对偶 初始对准 粗对准 精对准 捷联惯性导航系统 初始姿态 误差模型 失准角 降维 解算 测度 矩阵 修正 奇异值分解 降维处理 量测方程 状态方程 姿态矩阵 复杂度 加性 收敛 对准 数学 改进 分析 保证 | ||
【主权项】：
1.一种基于对偶四元数的降维捷联惯性导航系统初始对准方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：建立基于对偶四元数SINS的粗对准模型，将陀螺和加速度计的输出近似看作地球旋转角速度和重力加速度的测量值，直接解算出初始姿态阵作为精对准的初值；S2：根据加性对偶四元数的数学误差模型，建立基于对偶四元数的SINS精对准模型，精对准过程所需的加性状态方程模型；S3：采用奇异值分解的可观测度分析方法对精对准的状态空间模型进行降维处理；S4：根据失准角的估计值对粗对准所确定的姿态矩阵进行修正，将修正后的矩阵作为导航解算的初始姿态阵。
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