[发明专利]一种捷联惯导初始对准中重力扰动的补偿方法

权利要求书

1.一种捷联惯导初始对准中重力扰动的补偿方法，其特征在于：

(1)采集光纤陀螺仪输出的角速度数据和石英加速度计输出的加速度数据；

(2)通过重力扰动位计算对准地点的重力扰动值，对石英加速度计的输出加速度数据进行补偿；

(3)采用解析法来完成粗对准，通过初始矩阵确定载体的姿态信息即纵摇角、横摇角、航向角，其中b代表载体坐标系，n′代表计算导航坐标系；

(4)选取滤波初始值

x^0=E[x0],P0=E[(x0-x^0)(x0-x^0)T].]]>

其中x₀为状态变量的初值,P₀为状态变量的初始误差协方差矩阵；

(5)利用无迹卡尔曼滤波方法进行滤波，估计出平台失准角；

(6)利用估计出来的平台失准角修正系统的捷联初始矩阵得到精确的初始捷联矩阵即从而完成精确的初始对准。

2.根据权利要求1所述的一种捷联惯导初始对准中重力扰动的补偿方法，其特征在于：所述的重力扰动位T(ρ,L,λ)，

T(ρ,L,λ)=GMρΣn=2N(Rρ)nΣm=0n[Cnmcosmλ+Snmsinmλ]Pnm(cosθ),]]>

地球平均半径为R，θ＝90-L是地心余纬度，位系数C_nm,S_nm是已知的重力扰动的系数，可通过EGM2008重力场模型获得，L表示地球纬度，λ为地球经度，ρ为对准地点处的地心向径，GM为地球常系数，P_nm(·)为缔合勒让德多项式：

Pnm(x)=(1-x2)m/2Σk=0N(-1)k(2n-2k)!2nk!(n-k)!(n-m-2k)!xn-m-2k,]]>

x为变量，|x|＜1；n称为阶，m称为次，N＝[(n-m)/2]；

重力扰动位的梯度即为重力扰动矢量δgⁿ：

δgn=graddT(ρ,L,λ)=(∂T∂ρ,∂T∂L,∂T∂λ)T,]]>

通过重力扰动矢量得到极坐标系下的重力扰动值：

Tρ=∂T∂ρ=GMρΣn=2∞(n+1)(aρ)nΣm=0n[C‾nmcosmλ+S‾nmsinmλ]P‾nm(sinL)]]>

TL=∂T∂L=-GMρΣn=2∞(aρ)nΣm=0n[C‾nmcosmλ+S‾nmsinmλ]dP‾nm(sinL)dL]]>

Tλ=∂T∂λ=GMρΣn=2∞(aρ)nΣm=0n[-C‾nmsinmλ+S‾nmcosmλ]P‾nm(sinL)]]>

在东北天-ENU地理坐标系上，重力扰动矢量3个轴向的分量为转换到地理坐标系为：

δgEn=TλρcosL,δgNn=TLρ,δgUn=Tρ,]]>

然后对加速度计的输出进行补偿。