本發(fā)明專利技術(shù)屬于慣導(dǎo)標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消除高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定中轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)影響的方法。本發(fā)明專利技術(shù)的方法首先建立實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；然后構(gòu)建起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系和起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；繼而得到實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系之間的姿態(tài)矩陣，即靜止?fàn)顟B(tài)結(jié)束時(shí)刻的姿態(tài)信息。本發(fā)明專利技術(shù)解決了高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定過程中，轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)因素影響標(biāo)定精度的技術(shù)問題。本發(fā)明專利技術(shù)利用陀螺的輸出信息，實(shí)時(shí)跟蹤慣導(dǎo)系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)引起的姿態(tài)變化，消除了轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)帶來的不利影響，提高了慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定精度，同時(shí)降低了標(biāo)定過程中對轉(zhuǎn)臺鎖定精度的要求。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于慣導(dǎo)標(biāo)定
，具體涉及。
技術(shù)介紹
在捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定方案中，通常需要在轉(zhuǎn)臺處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)進(jìn)行對準(zhǔn)，以獲取靜止?fàn)顟B(tài)結(jié)束時(shí)刻的慣導(dǎo)系統(tǒng)姿態(tài)。然而在實(shí)際工程應(yīng)用中，電動(dòng)轉(zhuǎn)臺鎖定時(shí)通常處于一種微小抖動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)經(jīng)典的初始對準(zhǔn)方法解算得到的姿態(tài)矩陣并不是最后時(shí)刻的慣導(dǎo)系統(tǒng)姿態(tài)矩陣，這將影響慣導(dǎo)系統(tǒng)、特別是高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)的標(biāo)定精度 。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定過程中，消除轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)因素影響的對準(zhǔn)方法。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下所述，該方法首先利用陀螺信息實(shí)時(shí)跟蹤慣導(dǎo)系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)引入的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，建立實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；然后利用該矩陣將加速度計(jì)輸出值進(jìn)行投影并積分，同時(shí)利用已知的地球自轉(zhuǎn)信息和緯度信息計(jì)算起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系下的重力加速度積分，構(gòu)建起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系和起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系下的加速度積分矩陣，解算出兩個(gè)坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；繼而得到實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系之間的姿態(tài)矩陣，即靜止?fàn)顟B(tài)結(jié)束時(shí)刻的姿態(tài)信息，消除轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)給高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定帶來的不利影響。作為優(yōu)選方案，建立實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣具體包括以下步驟首先跟蹤慣導(dǎo)系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)以及地球自轉(zhuǎn)引起的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，利用陀螺實(shí)時(shí)輸出的角增量信息△ e，更新實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系bt與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系bo之間的方向余弦矩陣C;初始時(shí)刻=/，I為維數(shù)是3X3的單位矩陣，對應(yīng)的四元數(shù)Qtl為Q0 = = (I)利用四元數(shù)畢卡算法，求解實(shí)時(shí)四元數(shù)a+1=(/ +子)a(2)式中權(quán)利要求1.，其特征在于該方法首先利用陀螺信息實(shí)時(shí)跟蹤慣導(dǎo)系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)引入的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，建立實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；然后利用該矩陣將加速度計(jì)輸出值進(jìn)行投影并積分，同時(shí)利用已知的地球自轉(zhuǎn)信息和緯度信息計(jì)算起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系下的重力加速度積分，構(gòu)建起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系和起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系下的加速度積分矩陣，解算出兩個(gè)坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；繼而得到實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系之間的姿態(tài)矩陣，即靜止?fàn)顟B(tài)結(jié)束時(shí)刻的姿態(tài)信息，消除轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)給高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定帶來的不利影響。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定中轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)影響的方法，其特征在于建立實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣具體包括以下步驟 首先跟蹤慣導(dǎo)系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)以及地球自轉(zhuǎn)引起的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，利用陀螺實(shí)時(shí)輸出的角增量信息△ Θ，更新實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系bt與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系bO之間的方向余弦矩陣Cbo . 初始時(shí)刻= /，I為維數(shù)是3X3的單位矩陣，對應(yīng)的四元數(shù)Qtl為3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消除高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定中轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)影響的方法，其特征在于建立起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系和起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣具體包括以下步驟 利用該方向余弦矩陣，將加速度計(jì)的輸出信息從實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系bt投影到起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系bO 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消除高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定中轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)影響的方法，其特征在于對準(zhǔn)時(shí)間N = 180秒。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的消除高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定中轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)影響的方法，其特征在于獲取靜止?fàn)顟B(tài)結(jié)束時(shí)刻姿態(tài)信息的步驟如下所述利用已知的地球自轉(zhuǎn)信息和緯度信息，得 cos Z - sin Z OI OOCnet - sin Z cos Z O ,Cf0 = O cos(Q/) sin(Q/)(9) 00 10 - sin(Q/) cos(Q/) 式中 C表示實(shí)時(shí)地球坐標(biāo)系(記為et系)與地理坐標(biāo)系(記為η系)之間的方向余弦矩陣； C=表示實(shí)時(shí)地球坐標(biāo)系et與起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系eO之間的方向余弦矩陣； 然后得到實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系bt與地理坐標(biāo)系η之間的方向余弦矩陣Cu =CnetCTtlCb:(10) Cnbt:實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系bt與地理坐標(biāo)系η之間的方向余弦矩陣； G即靜止?fàn)顟B(tài)結(jié)束時(shí)刻的姿態(tài)信息。全文摘要本專利技術(shù)屬于慣導(dǎo)標(biāo)定
，具體涉及。本專利技術(shù)的方法首先建立實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；然后構(gòu)建起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系和起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；繼而得到實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系之間的姿態(tài)矩陣，即靜止?fàn)顟B(tài)結(jié)束時(shí)刻的姿態(tài)信息。本專利技術(shù)解決了高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定過程中，轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)因素影響標(biāo)定精度的技術(shù)問題。本專利技術(shù)利用陀螺的輸出信息，實(shí)時(shí)跟蹤慣導(dǎo)系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)引起的姿態(tài)變化，消除了轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)帶來的不利影響，提高了慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定精度，同時(shí)降低了標(biāo)定過程中對轉(zhuǎn)臺鎖定精度的要求。文檔編號G01C25/00GK102997932SQ20111027345公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日專利技術(shù)者尚克軍, 徐策, 王子靜, 徐丹, 李文耀, 張凌宇, 王黎斌, 扈光鋒, 周祖洋, 劉輝, 謝仕民, 李邦清, 劉峰 申請人:北京自動(dòng)化控制設(shè)備研究所本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種消除高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定中轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)影響的方法，其特征在于：該方法首先利用陀螺信息實(shí)時(shí)跟蹤慣導(dǎo)系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)引入的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，建立實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；然后利用該矩陣將加速度計(jì)輸出值進(jìn)行投影并積分，同時(shí)利用已知的地球自轉(zhuǎn)信息和緯度信息計(jì)算起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系下的重力加速度積分，構(gòu)建起始時(shí)刻載體坐標(biāo)系和起始時(shí)刻地球坐標(biāo)系下的加速度積分矩陣，解算出兩個(gè)坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣；繼而得到實(shí)時(shí)載體坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系之間的姿態(tài)矩陣，即靜止?fàn)顟B(tài)結(jié)束時(shí)刻的姿態(tài)信息，消除轉(zhuǎn)臺抖動(dòng)給高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定帶來的不利影響。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尚克軍，徐策，王子靜，徐丹，李文耀，張凌宇，王黎斌，扈光鋒，周祖洋，劉輝，謝仕民，李邦清，劉峰，
申請(專利權(quán))人：北京自動(dòng)化控制設(shè)備研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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