[发明专利]一种惯组误差修正方法有效
申请号: | 201811236981.4 | 申请日: | 2018-10-23 |
公开(公告)号: | CN109471102B | 公开(公告)日: | 2021-05-04 |
发明(设计)人: | 杨凯新;王春联;吴丰阳;胡奇;罗雪平;沈志;陈术涛;闫士杰;蔡昔 | 申请(专利权)人: | 湖北航天技术研究院总体设计所 |
主分类号: | G01S13/90 | 分类号: | G01S13/90 |
代理公司: | 武汉智权专利代理事务所(特殊普通合伙) 42225 | 代理人: | 余浩 |
地址: | 430040*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 误差 修正 方法 | ||
1.一种惯组误差修正方法,用于对双基SAR、发射机惯组和接收机惯组的导航参数进行误差修正,其特征在于,包括如下步骤:
以接收机和发射机的时钟误差等效到距离上的误差,建立双基SAR的测距误差模型;
基于双基SAR的测距误差模型,建立双基SAR测距的状态方程;
建立接收机惯组和发射机惯组的状态方程;
建立基于双基SAR与探测目标距离约束的协同导航系统的状态方程;
建立基于双基SAR与探测目标距离约束的协同导航系统的观测方程;
建立离散型卡尔曼滤波器的递推方程,进行Kalman滤波解算,得到双基SAR的测距误差修正信息以及接收机惯组和发射机惯组的导航参数修正信息;
将所述双基SAR的测距误差修正信息、接收机惯组和发射机惯组的导航参数修正信息反馈到导航解算中,进行双基SAR、接收机惯组和发射机惯组导航参数的修正;
所述双基SAR的测距误差模型:
dR=d+δt+υR
其中,dR为接收机和发射机与探测目标之间的距离和的测量值,d为接收机和发射机与探测目标之间的距离和的真值,δt为双基SAR时钟误差等效的距离误差,υR为测量噪声;
所述接收机和发射机与探测目标之间的距离和的真值为:
d=c·Δt=r1+r2,
其中,c为光速,Δt为接收机与发射机雷达信号的时间差,r1为接收机与探测目标距离的真值,r2为发射机与探测目标距离的真值;
所述双基SAR测距的状态方程:
其中,XR为状态向量,FR为系统矩阵,GR为系统噪声矩阵,WR为系统噪声向量;
单个惯组的状态方程:
其中,XI表示状态向量,FI表示系统矩阵,GI表示系统噪声矩阵,WI表示系统噪声向量;同时
XI=[δVN,δVU,δVE,ψN,ψU,ψE,δλ,δL,δh]T
其中,δVN、δVU、δVE分别为北天东导航坐标系惯导系统北向、天向、东向的速度误差,ψN、ψU、ψE分别为惯导系统北向、天向、东向的姿态角误差,δλ、δL、δh分别为经度误差、纬度误差、高度误差;
所述接收机惯组和发射机惯组的状态方程:
其中,为接收机惯组的状态向量,为发射机惯组的状态向量,为接收机惯组的系统矩阵,为发射机惯组的系统矩阵,为接收机惯组的噪声矩阵,为发射机惯组的噪声矩阵,WI1为接收机惯组的系统噪声向量,WI2为发射机惯组的系统噪声向量;
所述基于双基SAR与探测目标距离约束的协同导航系统的观测方程:
Z=H·X+V
其中,Z为观测向量,H为测量矩阵,X为状态向量,V为测量噪声;
所述卡尔曼滤波器为:双基SAR与探测目标距离约束的协同导航系统的状态方程和观测方程可离散化成如下形式:
其中,XK为k时刻协同导航系统的状态向量,Φk,k-1为k-1到k时刻协同导航系统的一步转移矩阵,Xk-1为k-1时刻协同导航系统的状态向量,Гk-1为k-1时刻协同导航系统的系统噪声矩阵,Wk-1为k-1时刻协同导航系统的噪声向量,Zk为k时刻协同导航系统的观测向量,Hk为k时刻协同导航系统的测量矩阵,Vk为k时刻协同导航系统的测量噪声,{Wk-1}、{Vk}为互不相关零均值白噪声序列。
2.如权利要求1所述的惯组误差修正方法,其特征在于:所述接收机惯组和发射机惯组的导航参数修正信息包括速度误差、姿态角误差、位置误差、加速度计零偏误差、陀螺漂移误差。
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