[发明专利]一种大航向快速粗对准方法

权利要求书

1.一种大航向快速粗对准方法，其特征是，包括如下步骤：

（1）测量东向加速度计在初始时刻，即0时刻的东向初始姿态角：

θ(0)=-fEb(0)/9.78049,]]>

其中是东向加速度计初始时刻的输出；

（2）测量北向加速度计的初始时刻，即0时刻的北向初始姿态角：

γ(0)=fNb(0)/9.78049,]]>

其中是北向加速度计初始时刻的输出；

（3）构建载体坐标系到平台中间坐标系的转换矩阵

Cbn′=cosγ(0)sinγ(0)sinθ(0)-sinγ(0)cosθ(0)0cosθ(0)sinθ(0)sinγ(0)-cosγ(0)sinθ(0)cosγ(0)cosθ(0),]]>

其中b为载体坐标系，n′为平台中间坐标系；

（4）在静基座条件下执行捷联惯导更新解算：

Tbn(k)=Tbn(k-1){[ωibb(k)-[Tnb(k-1)]ωien(k)]×},]]>

其中执行时间为60s，捷联矩阵为…k是采样的次数，k=1，2，…，m；m是在60s内采样的总次数，即m＝60/Δt，Δt是采样间隔时间，作为该阶段的数学平台初始值为第k次捷联矩阵的更新，[·]×为[·]的反对称矩阵，为陀螺仪第k次的输出，为地球自转角速度第k时刻在导航坐标系上的投影，在静基座的情况下是一个常值，即式中是当地纬度值；n代表的是导航坐标系；

（5）获取导航坐标系中一系列时刻点的加速度fⁿ(1)，…，fⁿ(m)：

fn(k)=Tbn(k-1)fb(k)+gn(k),]]>

式中f^b(k)是加速度计第k次的输出，fⁿ(k)是第k时刻在导航坐标系上的加速度，gⁿ(k)是地球表面重力加速度第k时刻在导航坐标系上的投影，在静基座的情况下gⁿ(k)是一个常值，即gⁿ(k)＝[0 0 9.78049]；

（6）确定60s结束时刻，静基座下粗对准的中间速度参量vⁿ：

vn=Σk=1m[fn(k)Δt],]]>

式中vn=vEnvNnvUnT,]]>分别是在导航坐标系下东向、北向、天向的速度；

（7）计算粗略航向的三角函数值为：

cosH(0)=2vEn/[9.78049t2(ωibb(m))]+1]]>

sinH(0)=-2vNn/[9.78049t2(ωibb(m))],]]>

式中H(0)是未知的航向初始估计值，是在60s结束时刻陀螺仪的输出值；

（8）构建平台中间坐标系n′到导航坐标系n的转换矩阵

Cn′n=cosH(0)sinH(0)0-sinHcosH(0)0001,]]>

（9）确定大航向的初始姿态矩阵即：

Cbn=Cn′nCbn′=cosγ(0)cosH(0)-sinγ(0)sinθ(0)sinH(0)-cosθ(0)sinH(0)sinγ(0)cosH(0)+cosγ(0)sinθ(0)sinH(0)]]>

cosγ(0)cosγ(0)+sinγ(0)sinθ(0)cosH(0)-sinγ(0)cosθ(0)cosθ(0)cosH(0)sinθ(0)sinγ(0)cosγ(0)-cosγ(0)sinθ(0)cosH(0)cosγ(0)cosθ(0).]]>