[发明专利]一种微惯性导航系统后处理自对准方法

说明书

本发明属于微惯性导航系统技术，具体公开了一种微惯性导航系统后处理自对准方法，首先确定第一个地标点位置初始位置信息和载体坐标系下加速度计输出的平均值，确定惯导测量装置的初始姿态角、初始姿态矩阵和四元数初始值，通过第二地标点测量进行组合导航解算确定惯导测量装置初始方位的粗对准值，最终得到惯导测量装置的姿态矩阵的对准结果和四元数的对准结果。利用地标点提供的位置信息和里程计提供的里程信息为惯测装置的组合导航算法提供量测信息，确定惯测装置的初始姿态信息，测量现场无需使用其他配套设备，也无需额外操作，有利于微机电惯测装置的独立应用。

技术领域

本发明属于微惯性导航系统技术，具体涉及一种微惯性导航系统后处理自对准方法。

背景技术

微机电惯测装置由于无法完成方位自对准，所以在实用中经常需要采用惯性寻北设备、光学瞄准设备、卫星测向设备等为其提供方位装订信息，使用不便。在微机电管道惯测装置使用中，由于地标点的存在，可以利用地标实现微机电惯测装置的方位粗对准，获得满足导航算法精度需求的方位角，既减少现场操作，又能减少配套设备，便于微机电惯测装置的独立应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微惯性导航系统后处理自对准方法，能够使微机电管道惯测装置在使用中摆脱其他辅助设备，提高微机电惯测装置的使用便利性。

本发明的技术方案如下：

一种微惯性导航系统后处理自对准方法，包括如下步骤：

步骤1)确定初始位置信息，设置惯导测量装置初始速度；

读取地标文件中的初始地标点位置信息，得到第一个地标点的经度λ_M1、纬度L_M1和高度h_M1的值，并将第一个地标点位置作为初始点位置信息，装订为惯导测量装置的初始经度λ、纬度L和高度h，惯导测量装置的初始速度置设为0；

步骤2)确定载体坐标系下加速度计输出的平均值；

步骤3)确定惯导测量装置的初始姿态角；

步骤4)确定惯导测量装置的初始姿态矩阵

步骤5)确定惯导测量装置的四元数初始值；

步骤6)读取地标文件中的地标点位置信息，得到第二个地标点的经度λ_M2和纬度L_M2信息，同时得到惯导测量装置经过第二个地标点的时间t₂；

步骤7)进行组合导航计算，直至惯导测量装置记录的时间t_i达到第二地标点时间t₂，即t_i≥t₂，记录t_i时刻的组合导航解算经度λ′和纬度L′；

步骤8)确定初始地标点指向惯导测量装置到达t_i时刻的组合导航解算位置的方向ψ_D；

如果L′≥L，ψ_D＝arctan((λ′-λ)·cos(L)/(L′-L))

如果L′＜L，ψ_D＝arctan((λ′-λ)·cos(L)/(L′-L))-π

步骤9)确定初始地标点指向惯导测量装置到达t_i时刻的组合导航解算位置的ψ_M

如果L_M2≥L_M1，λ_M2＜λ_M1，则ψ_M＝arctan((λ_M2-λ_M1)·cos(L_M1)/(L_M2-L_M1))；