[發明專利]一種基于星像坐標建模的慣性與天文組合導航方法

有效

• 申請號: 201310003852.1
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103063216A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 王融;熊智;劉建業;鐘麗娜;張承;彭惠;趙慧;許建新;劉偉霞;王潔
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種基于星像坐標建模的慣性與天文組合導航方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟A，根據慣性與天文組合導航誤差特性，由航空機載慣性導航系統誤差的數學描述，建立慣性與天文組合導航誤差狀態量方程；慣性與天文組合導航誤差狀態量X定義為：

X=[φE,φN,φU,δvE,δvN,δvU,δL,δλ,δh,ϵbx,ϵby,ϵbz,ϵrx,ϵry,ϵrz,▿x,▿y,▿z]T]]>

其中，φ_E,φ_N,φ_U分別表示航空機載慣性導航系統誤差狀態量中的東向平臺誤差角狀態量、北向平臺誤差角狀態量和天向平臺誤差角狀態量；

δv_E,δv_N,δv_U分別表示航空機載慣性導航系統誤差狀態量中的東向速度誤差狀態量、北向速度誤差狀態量和天向速度誤差狀態量；

δL,δλ，δh分別表示航空機載慣性導航系統誤差狀態量中的緯度誤差狀態量、經度誤差狀態量和高度誤差狀態量；

ε_bx,ε_by,ε_bz分別表示航空機載慣性導航系統誤差狀態量中的X軸、Y軸、Z軸方向陀螺常值漂移誤差狀態量；

ε_rx,ε_ry,ε_rz分別表示航空機載慣性導航系統誤差狀態量中的X軸、Y軸、Z軸方向陀螺一階馬爾可夫漂移誤差狀態量；

分別表示航空機載慣性導航系統誤差狀態量中的X軸、Y軸和Z軸方向加速度計零偏，T為轉置；

步驟B，根據天文導航系統觀測原理和慣性導航系統誤差模型，分析天文導航系統星光像點坐標誤差與慣性導航系統位置、姿態誤差之間的傳遞關系，建立星像坐標誤差傳遞模型；

步驟C,采用航空機載地理系下的線性化觀測方法，根據步驟B的基于天文導航系統星光像點坐標誤差與慣性導航系統位置、姿態誤差的觀測建模結果，建立天文導航系統測量值與航空機載慣性導航系統誤差狀態量X之間的線性化組合量測方程；

步驟D,進行慣性導航解算，得到航空機載慣性導航系統輸出結果；

步驟E,判斷是否有天文導航系統測量值，如果是，則記錄天文導航系統的星像坐標測量值并執行步驟F，否則執行步驟H；

步驟F,利用步驟D算得的航空機載慣性導航系統輸出結果，計算由航空機載慣性導航系統算得的星像坐標計算值；

步驟G,根據步驟E中天文導航系統測得的星像坐標和步驟F航空機載慣性導航系統算得的星像坐標，利用步驟C建立的天文導航系統測量值與航空機載慣性導航系統誤差狀態量X之間的線性化組合量測方程進行組合濾波，估計出航空機載慣性導航系統的估計誤差狀態量并用于修正導航誤差；

步驟H,輸出導航結果，并判斷導航過程是否結束，如果是則停止導航，否則重新執行步驟D。