[发明专利]一种大航向快速粗对准方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是捷联惯导的一种粗对准方法，尤其是捷联惯导系统的一种适用于大航向的快速粗对准方法。

背景技术

初始对准的主要任务就是给定捷联惯导的初始姿态阵。捷联惯导初始对准一般可分为粗对准和精对准两个阶段。粗对准的主要任务是快速将姿态的粗略值给估计出来，即将姿态误差控制在比较小的范围内,为下一步采用线性模型进行精对准创造条件。根据粗对准的主要任务的要求则是在这一阶段中对精度的要求不是很严格，但速度的快速性是其所要求的。因此提供一种快速确定捷联惯导粗略初始姿态阵的粗对准方法是必要的。

但是在已有技术中，如在《中国惯性技术学报》第11卷第3期，丛丽、李汉杰、李绪友的《两种捷联惯导系统自对准方法的比较研究》中所使用的粗对准方法是水平姿态角的调平对准和方位误差估算的两个步骤，并根据每个阶段的特点设计了不同的系统参数进行对准，从其仿真的结果看，在两种自对准的粗对准阶段所用的时间都是在200s～300s,这个时间对粗对准来说是比较长的。夏家和、秦永元、龙瑞在《火力与指挥控制》上发表的《大方位失准角下基于多捷联解算的快速对准方法》中采用的是基于多捷联解算和多卡尔曼滤波算法的多模型并行计算对准方法。该方法对可能的方位角范围进行区间划分,以区间的中心值为方位角初始值,多捷联解算同时进行,且各捷联解算均对应有一个基于线性小角度误差模型的卡尔曼滤波算法；到对准最终完成时刻按照一定准则选取最优解算结果。从仿真的结果看，其基于多捷联解算方法对缩短粗对准的时间是有效的，达到100s左右，但是上述对准方法为了满足小角度线性误差模型的要求将可能的航向角范围进行区间划分,如以航向角为60°为例，将其分成6个区间，并以区间的中心值为航向角初始值同时进行6组的捷联解算和卡尔曼滤波计算,大幅度增加了计算量，从而就要求计算机的计算性能要高。

以上对捷联惯导的粗对准进行了叙述和探究，但是没有同时达到粗对准的快速性和计算量小的要求，因此研究一种计算量小而又快速的粗对准方法具有创新性和实际工程价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于捷联惯导系统，能够更精确、更快速完成大航向的粗对准方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的步骤如下：

（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