[发明专利]一种长航时惯导系统进行状态切换的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种长航时惯导系统进行状态切换的方法，适用于各类惯性导航系统，属于惯导技术领域。

背景技术

惯导系统为一临界稳定系统，受加表，陀螺误差等影响，惯导系统的输出中存在振荡误差，为了对振荡误差进行抑制，需要在惯导系统中引入阻尼。而阻尼的引入又破坏了惯导系统原有的舒拉调谐条件，使得载体加速度对失准角产生影响。为了避免这一不利影响，惯导系统需要在无阻尼及阻尼状态间进行切换，当载体处于静态时，惯导系统工作在阻尼状态从而对振荡误差进行抑制，当载体进行机动时，需将惯导系统切换至无阻尼状态，从而避免引起载体机动造成的误差。

当惯导系统由无阻尼切换到阻尼状态时，会产生超调误差，降低惯导系统的性能，实际使用中需要对该超调误差进行补偿。

尽管状态切换超调可以在某种程度上进行补偿，然而要做到从根本上消除该误差仍是不可能的。因此设计合理的状态切换依据从而对阻尼造成的各种超调误差进行有效控制仍然是必要的。传统状态切换依据直接根据载体加速度对状态进行判断，这种切换依据缺乏合理性，且易受外界随机干扰信号的影响，造成惯导系统频繁进行状态切换，引起较大的超调误差。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术存在的不足，提出一种长航时惯导系统进行状态切换的方法。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的

一种长航时惯导系统进行状态切换的方法，包括如下步骤：

步骤一、根据状态切换依据判断惯导系统是否应进行状态切换，所述状态切换依据如式(6)所示；

|vxc(t)-vxc(t-w)|≥Δvth---(6)]]>

其中，为当前时刻惯导系统的速度解算值，w为设定的窗口宽度，Δv_th为设定阈值，当满足(6)式时，令惯导系统工作在无阻尼状态，否则令惯导系统工作在阻尼状态；

步骤二、若步骤一判断不需要进行状态切换，则一直持续步骤一的操作；若步骤一判断需要进行状态切换，则惯导系统进行状态切换并对系统的动态超调进行补偿。

有益效果：

本发明通过阻尼状态下决定超调误差大小是由速度变化量决定这一结论设定状态切换依据，通过设定的依据实现状态切换的判断，与已有的状态切换方法相比，本发明可以有效避免错误的状态切换，且切换后的动态超调误差明显削弱，改善了惯导系统的性能。

附图说明

图1为本发明一种长航时惯导系统进行状态切换的方法的流程图；

图2为本发明的具体实施例中第一种机动情况下，两种切换依据的效果比较示意图；

图3为本发明的具体实施例中第二种机动情况下，两种切换依据的效果比较示意图；

图4为本发明的具体实施例中北向回路状态切换超调补偿方案示意图；

图5为本发明的具体实施例中北向失准角状态切换超调补偿效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明的基本原理是：根据窗口检测的载体速度变化量判断惯导系统是否需要进行状态切换，当该速度变化量大于所设置的阈值时，令惯导系统工作在无阻尼状态，当该速度变化量小于所设置的阈值时，令惯导系统工作在阻尼状态，当惯导系统由无阻尼切换至阻尼状态时，会产生由切换时刻的速度解算值决定的动态超调，根据本发明的方案对该超调进行补偿。本发明的实施例中，惯导系统三个加表的零偏均为50μg，随机噪声标准差为10μg；三个陀螺的零偏均为0.1°/h，随机噪声标准差为0.01°/h。