[发明专利]一种适应月面崎岖地形的IMU与测距敏感器融合方法

权利要求书

1.一种适应月面崎岖地形的IMU与测距敏感器融合方法，其特征在于实现步骤如下：

（1）惯性导航

利用运动学方程，使用加速度计和陀螺测量的数据进行着陆器相对月心惯性系的位置、速度和姿态的外推；

（2）惯性导航解算高度

根据装订的参考月面半径数值，利用步骤（1）中惯性导航给出的月心惯性系的位置信息计算出相对参考月面的高度；

（3）测距敏感器解算高度

将着陆器上安装的测距敏感器获得的波束方向相对月面的斜距信息，通过步骤（1）中由惯性导航提供的着陆器姿态，解算出相对实际月面高度的测量值；

（4）有效性判断

根据相邻两个周期惯性导航和测距敏感器的高度输出，分别计算着陆器的高度变化，将步骤（2）和步骤（3）中分别由惯性导航和测距敏感器获得的高度变化数值进行比较，若小于预先设定的检测门限则判断测距信息有效，引入修正，转入步骤（5）；

（5）滤波修正

若测距信息有效，则对步骤（3）和步骤（4）中由惯性导航和测距敏感器获得的高度做差，并利用预先设定的最优滤波系数对惯性导航位置、速度进行滤波修正；最优滤波系数设计为着陆器高度的函数，它根据不同高度所对应的测距仪噪声和地形起伏大小通过卡尔曼滤波稳态增益求取，并经非线性曲线拟合后装订在星载计算机上。

2.根据权利要求1所述的一种适应月面崎岖地形的IMU与测距敏感器融合方法，其特征在于：所述步骤（4）中通过比较一段时间内由惯性导航和测距敏感器分别获得的着陆器高度变化来进行测距信号有效性检测。

3.根据权利要求1所述的一种适应月面崎岖地形的IMU与测距敏感器融合方法，其特征在于：所述步骤（4）中的检测门限设计为着陆器高度的函数，并预先装订在星载计算机上。