[发明专利]一种基于惯性坐标系旋转型捷联惯导系统的载体姿态测量方法

权利要求书

1.一种基于惯性坐标系旋转型捷联惯导系统的载体姿态测量方法，其特征在于：

步骤一：捷联惯导系统开机预热1小时后进行初始对准；

步骤二：控制捷联惯导系统的控制惯性测量单元IMU绕惯性坐标轴旋转，采集陀螺仪输出角速度加速度计输出比力f^s和转台输出角速率

步骤三：根据步骤二采集的陀螺仪输出角速度测量惯性系与控制惯性测量单元IMU坐标系之间的方向余弦矩阵

步骤四：根据步骤二采集的加速度计输出比力f^s、步骤三获得的方向余弦矩阵惯性系与地理系之间的方向余弦矩阵测量比力在地理系的投影fⁿ；

步骤五：根据步骤四获得的fⁿ测量载体的速度和位置，依次记为V_x、V_y、λ_t和

步骤六：根据步骤五获得的载体位置λ_t和测量惯性系与地理系之间的方向余弦矩阵：

式中，ω_ie是地球自转角速度；

步骤七：根据步骤五获得的载体速度V_x与V_y和步骤六获得的测量载体的位置角速率在惯性系的投影

步骤八：根据步骤二采集的陀螺仪输出角速度和转台输出角速率与和步骤三获得的方向余弦矩阵测量角速度在惯性系的投影与

步骤九：根据地球速率步骤六获得的方向余弦矩阵步骤七获得的位置角速率在惯性系的投影和步骤八获得的陀螺仪输出角速度和转台输出角速率在惯性系的投影与测量载体的姿态速率：

${\mathrm{\ω}}_{nb}^n=C_i^n({\mathrm{\ω}}_{is}^i-{\mathrm{\ω}}_{ie}^i-{\mathrm{\ω}}_{en}^i-{\mathrm{\ω}}_{bs}^i);$

步骤十：根据步骤九获得的姿态速率测量载体坐标系与导航坐标系之间的方向余弦矩阵

步骤十一：根据步骤十获得的测量载体的纵摇角θ、横摇角γ和航向角ψ：θ＝sin^-1C₂₃

$\mathrm{\γ}={\mathrm{tg}}^{-1}\frac{-C_{13}}{C_{33}},$

$\mathrm{\ψ}={\mathrm{tg}}^{-1}\frac{-C_{21}}{C_{22}}$

式中，C_ij为方向余弦矩阵中的各元素，i,j＝1,2,3。