[发明专利]一种角速率输入的姿态算法结构与参数优化方法

摘要

发明公开了一种新的角速率输入的姿态算法结构与参数优化方法，针对传统角速率输入的姿态算法圆锥误差补偿结构不能充分利用已有角速率信息的问题，提出了一种改进的姿态算法圆锥误差补偿结构，从而给出一种新的角速率输入的姿态算法结构；在定义经典圆锥运动形式和分析几个必要的圆锥运动特性的基础上，对提出的姿态算法圆锥误差补偿结构进行简化处理，获得了一种压缩的姿态算法圆锥误差补偿结构；定义了圆锥误差补偿误差准则，并推导了该误差准则的具体描述；选定了圆锥误差补偿优化目标和方法并实施了圆锥误差补偿结构参数的优化设计，获得一种新的角速率输入的带有圆锥误差补偿结构优化参数的姿态算法，使捷联惯导姿态解算综合性能得到提高。

主权项

一种角速率输入的姿态算法结构与参数优化方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)，建立用于角速率输入的姿态算法的圆锥误差补偿结构：在一个姿态更新周期内，以拟合角增量子样周期为时间间隔顺序抽取角速率采样值，并拟合角增量子样；然后，建立用于姿态更新的更新旋转矢量的解算形式和圆锥误差补偿结构；步骤(2)，简化所述圆锥误差补偿结构，得到压缩圆锥误差补偿结构：定义经典圆锥运动，忽略角增量子样的拟合误差，并只考虑角速率采样叉乘项、角增量子样叉乘项、角速率采样与角增量子样叉乘项的各自在x轴上的第一个分量，建立压缩圆锥误差补偿结构，得到压缩圆锥误差补偿项；步骤(3)，基于步骤(2)所述的压缩圆锥误差补偿结构，建立角速率输入的圆锥误差补偿误差准则：定义圆锥误差补偿项误差为圆锥误差补偿项的理论值与数值计算值在误差矢量的第一个轴向分量上的分量差；步骤(4)，建立圆锥误差补偿结构参数优化目标和圆锥误差补偿结构参数优化方法：圆锥误差补偿优化设计的目标：使圆锥误差补偿项误差的绝对数值达到最小；圆锥误差补偿结构参数优化设计方法是：根据所述目标，将圆锥误差补偿项误差展开成关于圆锥频率参数的幂级数，令幂级数前3N‑1个低阶项的系数为零，并求解得到的线性方程组，得到优化的圆锥误差补偿系数；其中N为一个姿态更新周期包含的拟合角增量子样周期数。