[发明专利]一种载有惯性测量单元的运载设备

权利要求书

1.一种载有惯性测量单元的运载设备，其特征在于，包括运载设备和安装在运载设备上的惯性测量单元，所述运载设备和惯性测量单元能在惯性参考系中移动，所述惯性测量单元包括MEMS惯性传感器(1)、原子惯性传感器(2)和存储器(3)，所述MEMS惯性传感器(1)、原子惯性传感器(2)分别与存储器(3)相连接，所述MEMS惯性传感器(1)包括MEMS加速度计和MEMS陀螺仪，MEMS惯性传感器(1)在一段时间内能获得多个连续的高采样率读数数据并发送至存储器(3)，原子惯性传感器(2)包括原子加速度计和原子陀螺仪，所述原子惯性传感器(2)在一段时间内能获得在该时间段内累积运动的非连续低采样率读数数据并发送至存储器(3)，所述存储器(3)内载有卡尔曼滤波器(4)，卡尔曼滤波器(4)通过处理高采样率读数数据和非连续低采样率读数数据得到补偿的混合读数数据。

2.根据权利要求1所述一种载有惯性测量单元的运载设备，其特征在于，所述卡尔曼滤波器(4)通过将低采样率读数数据与多个高采样率读数数据进行比较，估算常规惯性传感器的一个或多个可观察到的误差；卡尔曼滤波器(4)通过基于可观察误差的估计补偿高采样率读数来确定可观察误差，从而确定补偿的混合读数数据。

3.根据权利要求2所述一种载有惯性测量单元的运载设备，其特征在于，所述可观察误差包括偏差、比例因子、比例因子非线性、输入轴对准。

4.根据权利要求1所述一种载有惯性测量单元的运载设备，其特征在于，所述原子加速度计为冷原子加速度计，所述原子陀螺仪为冷原子陀螺仪。

5.根据权利要求1所述一种载有惯性测量单元的运载设备，其特征在于，所述MEMS惯性传感器(1)和原子惯性传感器(2)的数量均为多个。

6.根据权利要求1所述一种载有惯性测量单元的运载设备，其特征在于，所述惯性测量单元的测量方法包括如下步骤：

S1、在一段时间内从MEMS惯性传感器(1)获得多个连续的高采样率读数数据，以及从原子惯性传感器(2)获得在该时间段内累积运动的非连续低采样率读数数据。

S2、通过将低采样率读数数据与多个高采样率读数数据进行比较，估算MEMS惯性传感器(1)的一个或多个可观察到的误差；

S3、通过基于一个或多个可观察误差的估计补偿高采样率读数来确定一个或多个可观察误差，从而确定补偿的混合读数数据。