[发明专利]一种多普勒雷达辅助捷联惯导运动基座对准方法及系统

权利要求书

1.一种多普勒雷达辅助捷联惯导运动基座对准方法，其特征在于，包括：

获取双波束多普勒测速雷达输出的载车纵向速度；所述双波束多普勒测速雷达搭载于载车上；

获取捷联惯导系统中陀螺仪输出的载车角速度；所述捷联惯导系统搭载于所述载车上；

根据所述载车纵向速度和所述载车角速度，解算得到导航坐标系下所述载车的速度和航向角；

获取所述捷联惯导系统输出的载车的速度和航向角；

将所述捷联惯导系统输出的载车的速度与解算得到的载车的速度做差，得到运动基座对准的第一量测；

将所述捷联惯导系统输出的载车的航向角与解算得到的载车的航向角做差，得到运动基座对准的第二量测；

将所述第一量测和所述第二量测作为观测量，采用自适应滤波算法对所述捷联惯导系统的误差进行估计，得到所述捷联惯导系统的数学平台失准角的估计值；

根据所述数学平台失准角的估计值得到载车姿态校正矩阵；

根据所述载车姿态校正矩阵对捷联惯导系统的姿态矩阵进行修正，完成捷联惯导在运动基座下的对准；

将所述第一量测和所述第二量测作为观测量，采用自适应滤波算法对所述捷联惯导系统的误差进行估计，得到所述捷联惯导系统的数学平台失准角的估计值；具体包括：

获取运动基座对准的系统状态方程；所述系统状态方程中的系统状态包括所述捷联惯导系统的数学平台失准角、速度误差、陀螺常值误差、加计常值偏置及解算姿态误差；

结合所述第一量测、所述第二量测和所述系统状态，得到运动基座对准的量测方程；

基于所述系统状态方程和所述量测方程，采用带时变噪声估计器的自适应滤波算法进行状态估计，得到当前时刻系统状态的估计值；

根据所述当前时刻系统状态的估计值，确定当前时刻所述捷联惯导系统的数学平台失准角的估计值；

根据所述第一量测、所述第二量测和所述系统状态，得到运动基座对准的量测方程，具体包括：

根据所述第一量测和所述第二量测，确定运动基座对准的量测其中，Z₁为第一量测，Z₁＝[v_SE-v_DE,v_SN-v_DN,v_SU-v_DU]^T，v_SE、v_SN和v_SU分别为捷联惯导系统输出的速度的东向分量、北向分量和天向分量；v_DE、v_DN和v_DU分别为解算得到的载车的速度的东向分量、北向分量和天向分量；Z₂为第二量测，Z₂＝[ψ_S-ψ_D]，ψ_S为捷联惯导系统输出的载车的航向角，ψ_D为解算得到的载车的航向角；

结合所述运动基座对准的量测Z和所述系统状态，得到运动基座对准的量测方程为Z＝HX+V；其中，X为所述系统状态，H为量测矩阵，V为量测噪声，φ_E、φ_N和φ_U分别为捷联惯导系统的数学平台失准角的东向分量、北向分量和天向分量，δv_E、δv_N和δv_U分别为捷联惯导系统的速度误差的东向分量、北向分量和天向分量，ε_bx、ε_by和ε_bz分别为载体坐标系三个坐标轴方向的陀螺仪的随机常值漂移，和分别为载体坐标系三个坐标轴方向的加计的随机常值误差，φ_DE、φ_DN和φ_DU分别为解算姿态中失准角的东向分量、北向分量和天向分量；

v_E、v_N和v_U分别表示载车速度的东向分量、北向分量和天向分量，T_ij表示载车姿态矩阵的第i行第j列元素(i,j＝1,2,3)。