[发明专利]一种捷联式罗经系统外水平阻尼方法在审
申请号: | 201811581900.4 | 申请日: | 2018-12-24 |
公开(公告)号: | CN109751996A | 公开(公告)日: | 2019-05-14 |
发明(设计)人: | 孙进;张登银;师晓晔 | 申请(专利权)人: | 南京邮电大学 |
主分类号: | G01C21/16 | 分类号: | G01C21/16;G01C25/00 |
代理公司: | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 柏尚春 |
地址: | 210003 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 水平阻尼 水平阻尼网络 周期振荡 捷联式 电磁计程仪 水平对准 思想基础 速度辅助 阻尼系统 等效性 有效地 定姿 算法 舰船 网络 | ||
1.一种捷联式罗经系统外水平阻尼方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)利用捷联式罗经初始对准与平台罗经对准的等效性,将捷联式罗经系统外水平阻尼网络与平台罗经阻尼网络等效,计算出捷联式罗经系统外水平阻尼网络的对准参数;
(2)选取相应的坐标系作为捷联式罗经系统的坐标系,将捷联式罗经系统中的数学平台模拟平台罗经系统中的实体平台;
(3)根据捷联式罗经系统中的传递函数外水平阻尼控制律,输入陀螺的测量值和加速计的测量值通过捷联式罗经系统解算得到水平速度和外参考水平速度的差值在东向和北向的分量以及施加给数学平台的控制角速率ωc=[ωcE ωcN ωcU]T在东向分量ωcE、北向分量ωcN;
(4)将捷联式罗经系统外水平阻尼的控制规律离散化,加入捷联式罗经系统解算的离散化方程,得到捷联式罗经外水平阻尼算法,进而对捷联式罗经系统进行阻尼运动。
2.根据权利要求1所述的捷联式罗经系统外水平阻尼方法,其特征在于:步骤(1)中捷联式罗经系统外水平阻尼网络北向通道水平对准回路与平台罗经北向水平阻尼回路H(s)相等,则
其中,KN1、KN2和KN3为北向通道水平对准参数,根据上式,得出北向通道阻尼网络和对准网络中参数、系数之间的对应关系。
3.根据权利要求2所述的捷联式罗经系统外水平阻尼方法,其特征在于:步骤(2)中选取东-北-天(ENU)地理坐标系作为导航坐标系,捷联式罗经系统的数学平台为计算捷联姿态矩阵
4.根据权利要求1或3所述的捷联式罗经系统外水平阻尼方法,其特征在于步骤(3)还包括以下步骤:
3a、捷联式罗经系统外水平阻尼网络采用三阶阻尼网络,水平阻尼参数Kij(i=E,N,U;j=1,2,3,4)按下式选取:
KE1=KN1=3σ,
其中σ、ξ和分别称为衰减系数、阻尼比和舒勒频率,g和Re分别为重力加速度和地球半径;
3b、捷联式罗经系统中的经变换后的加速计输出值为和分别表示在东向、北向和天向的分量;
3c、和为外参考水平速度在东向和北向的分量,捷联式罗经系统通过水平阻尼参数Kij和解算出水平速度在东向的分量和北向的分量由此解算出水平速度和外参考水平速度的差值在东向和北向的分量
3d、捷联式罗经系统对和水平阻尼参数Kij、地球半径Re、中间变量δpE和δpN解算得到数学平台的控制角速率在东向分量ωcE、北向分量ωcN;
3f、根据数学平台内的传递函数得到外水平阻尼控制律:
5.根据权利要求4所述的捷联式罗经系统外水平阻尼方法,其特征在于步骤(4)还包括以下步骤:
4a、捷联式罗经系统对捷联姿态矩阵地球自转角速度在导航坐标系上的投影施加给数学平台的控制角速率ωc、陀螺的测量值解算得到
4b、捷联式罗经系统通过水平速度在东向的分量和北向的分量解算出纬度L和经度λ;
4c、将捷联式罗经系统外水平阻尼的控制规律离散化,用一阶差分近似代替微分,捷联数学平台的更新时间为Ts,用一阶差分近似代替微分,得到捷联式罗经阻尼算法,具体为:
其中,符号Ak表示A离散化后k时刻的值,符号Ak-1表示A离散化后k-1时刻的值,I为单位向量。
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