[发明专利]一种基于雷速的中精度航姿系统组合导航方法

说明书

技术领域

本发明属于惯性导航领域，具体涉及一种基于雷速的中精度航姿系统组 合导航方法。

背景技术

为适应现代海战要求，鱼雷制导系统需要提供高精度的定位信息。一些 鱼雷已采用捷联惯性导航系统来同时解决航姿与定位问题，使之成为“水中 的导弹”，例如法国的“海鳝”鱼雷。惯导系统定位精度的提高对制导精度具 有重要作用，但是受制于惯性器件精度，其成本也会随之大幅度提高，通常 对于陀螺漂移为0.1°/h、加速度计零偏为0.000980147m/s2的惯导系统，导 航40min造成的定位误差约为6km，无法满足使用要求。

因此，人们开始寻求一种利用中精度航姿系统，辅之以其他信息大幅度 提高定位精度的方法，同时为了满足作战需要，其辅助信息最好完全自主， 且不易暴露。基于这两方面考虑，利用鱼雷螺旋桨转速进行换算可得到雷速 信息，该信息精度虽然不高，但完全自主，且不随时间发散，对于中精度航 姿系统来说是一种理想的辅助信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服中精度航姿系统纯惯性导航定位精度 差的不足之处，提供一种利用雷速信息辅助中精度航姿系统进行组合导航的 方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于雷速的中精度航姿系统组合导航方法，包括下列步骤：

(1)在航姿系统准备阶段进行基于速度或速度与姿态相匹配的动基座对 准；

(2)利用航姿系统速度信息修正雷速信息；

(3)利用修正后的雷速信息辅助航姿系统进行组合导航。

如上所述的一种基于雷速的中精度航姿系统组合导航方法，其中：所述 步骤(3)中，利用修正后的雷速信息进行航向分解得到北向、东向速度；再 得到航位推算后的纬度、经度；以航姿系统相对雷速的速度误差和相对航位 推算的经纬度误差作为观测量，建立组合导航卡尔曼滤波器，进行导航计算。

如上所述的一种基于雷速的中精度航姿系统组合导航方法，其中：所述 步骤(2)中修正雷速信息的方法如下：

(2.1)计算航姿系统合速度：

VINS=VN2+VE2]]>

其中，V_N、V_E分别为航姿系统纯惯性导航速度信息，V_INS为计算出的航 姿系统合速度；

(2.2)计算实时雷速误差：

δV＝V_LS-V_INS

其中，V_LS为经鱼雷螺旋桨转速换算得到的雷速信息，δV为计算出的实 时雷速误差。

如上所述的一种基于雷速的中精度航姿系统组合导航方法，其中：所述 步骤(2)中采用滑动平均方法估计平均雷速误差

如上所述的一种基于雷速的中精度航姿系统组合导航方法，其中：用雷 速信息V_LS减去实时雷速误差或平均雷速误差得到修正后的雷速信息V′_LS。

如上所述的一种基于雷速的中精度航姿系统组合导航方法，其中：所述 步骤(3)的组合导航具体分为：

(3.1)对修正后的雷速信息V′_LS进行航向分解：

其中，为航姿系统航向角，V_N2、V_E2为航向分解后的北向、东向速度；

(3.2)进行航位推算：