[发明专利]动态环境下的杆臂速度补偿方法、系统及介质

说明书

本发明提供了一种动态环境下的杆臂速度补偿方法、系统及介质，包括：步骤1：根据主惯导速度、转塔姿态角、转塔角速度和主惯导杆臂，计算转塔方位转动中心相对于地理坐标系的速度；步骤2：根据发射架起竖角、起竖角速度和子惯导杆臂，计算子惯导相对于转塔坐标系的速度；步骤3：根据转塔方位转动中心速度、转塔姿态角、转塔角速度、发射架起竖角、发射架杆臂、子惯导杆臂和子惯导相对于转塔坐标系的速度，计算子惯导相对于地理坐标系的速度，并作为导弹动基座对准的输入以及惯导解算的速度初值。本发明将速度误差进行反馈校正，获得高精度动态惯导系统对准结果，从而提高子惯导系统对准的快速性和准确性。

技术领域

本发明涉及速度补偿技术领域，具体地，涉及一种动态环境下的杆臂速度补偿方法、系统及介质。

背景技术

动基座传递对准过程采用卡尔曼滤波器，根据所用量测信息的不同可分为传递对准不同的匹配方案，如位置、速度、姿态、角速度和加速度匹配对准方案，其中，速度匹配是最广泛运用的对准方案。同时，动基座对准完成后，惯导解算的速度初值也是影响导航误差的重要因素。因此，主子惯导之间的杆臂速度必须进行精确的补偿。

杆臂速度补偿时，主子惯导之间一般为刚性连接，使用常规的杆臂速度补偿方法即可。但当主子惯导之间存在相对运动时，需要根据相对运动的不同，采用特定的杆臂速度补偿方法。

专利文献CN105865488A(申请号：CN201610334839.8)公开了一种基于自主量测信息的静基座动态快速精确对准方法，包括如下技术步骤设计：子惯导初始化、动态起竖子惯导、自主获取位置和速度量测信息、子惯导进行精对准；基于子惯导捷联解算结果和获取的位置量测信息与速度量测信息利用卡尔曼滤波方法估计子惯导随机误差，通过反馈校正减小航向和水平姿态误差，获取高精度的子惯导对准结果。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种动态环境下的杆臂速度补偿方法、系统及介质。

根据本发明提供的动态环境下的杆臂速度补偿方法，包括：

步骤1：根据主惯导速度、转塔姿态角、转塔角速度和主惯导杆臂，计算转塔方位转动中心相对于地理坐标系的速度；

步骤2：根据发射架起竖角、起竖角速度和子惯导杆臂，计算子惯导相对于转塔坐标系的速度；

步骤3：根据转塔方位转动中心速度、转塔姿态角、转塔角速度、发射架起竖角、发射架杆臂、子惯导杆臂和子惯导相对于转塔坐标系的速度，计算子惯导相对于地理坐标系的速度，并作为导弹动基座对准的输入以及惯导解算的速度初值。

优选的，转塔坐标系到地理坐标系的姿态矩阵为：

式中，ψ_z为转塔偏航角，θ_z为转塔俯仰角，φ_z为转塔滚转角，相对于当地地理坐标系，转塔偏航角ψ_z北偏东为正，定义域[0°，360°)；

则转塔方位转动中心o_z相对于地理坐标系的速度为：

式中：为主惯导在当地地理坐标系下的速度；为主惯导中心相对于转塔转动中心的杆臂在转塔坐标系下的投影；为主惯导中心相对于转塔转动中心的主惯导速度在转塔坐标系下的投影；为转塔坐标系相对于惯性坐标系的转动角速度在转塔坐标系下的投影；为的转置；ω_ie为地球自转速率；L为纬度；R_M为子午圆曲率半径；R_N为卯酉圆曲率半径；t为转动时间；g为重力加速度。

优选的，子惯导相对于转塔坐标系的速度为：