[发明专利]一种完全自主的相对惯性导航方法

摘要

本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种完全自主的相对惯性导航方法。目的是在无法获得准确初始位置的特殊情况下，自主确定方位角和纬度。该方法包括下述步骤：设置初始的航向角与姿态角均为0°，始经纬度均为0°；采用陀螺和加速度计输出的角速度和比力，利用现有导航解算方法计算导航参数；闭环估计、修正初始误差；相对初始位置进行导航解算；当获得准确外界位置信息后，将经度信息重置为该准确值，航向角、姿态角、纬度保持不变。利用该方法可进行高精度的相对导航，且能提供高精度的真实纬度信息，而初始经度误差不影响相对导航精度；相对导航精度优于2nmile/9h。

主权项

1.一种完全自主的相对惯性导航方法，包括如下步骤：设置初始的航向角与姿态角均为0°，初始经纬度均为0°；采用陀螺和加速度计输出的角速度和比力，进行导航解算的步骤；估计、修正初始误差步骤：以公式(1)为误差模型，以速度和位置相对误差为观测量，来估计并修正初始航向角、姿态角及纬度的误差；φ·e=-δVnR+φnΩsinL-φuΩcosL+ϵe]]>φ·n=δVeR-δLΩsinL-φeΩsinL+ϵn]]>φ·u=δVeRtanL+δLΩcosL+φeΩcosL+ϵu---(1)]]>δV·e=2δVnΩsinL+φufn-φnfu+▿e]]>δV·n=-2δVnΩsinL-φufe+φefu+▿n]]>式中符号为地理坐标系下的表示，L表示纬度，δL表示纬度误差，Ω表示地球自转角速度，R表示地球半径；φ_e、φ_n、φ_u分别表示东向、北向、天向误差角；δV_e、δV_n分别表示东向、北向速度误差；f_e、f_n、f_u分别表示东向、北向、重力加速度；分别表示东向、北向加速度计零偏；ε_e、ε_n、ε_u、分别表示东向、北向、天向陀螺漂移；分别为φ_e、φ_n、φ_u、δV_e、δV_n的导数。