[发明专利]一种舰船形变测量系统及方法

权利要求书

1.一种舰船形变测量系统，其特征在于，包括：

角运动敏感单元，用于通过三轴陀螺仪敏感载体角运动，获取敏感载体相对惯性空间的姿态信息和角增量信息；

信息处理单元，用于解算敏感载体相对惯性空间的姿态信息和角增量信息，通过卡尔曼滤波计算舰船形变角估计量；

所述信息处理单元包括电源模块、数据处理模块及数据发送模块，其中，所述数据发送模块用于与外部设备进行数据通信，将舰船形变角估计量发送至对应外部设备；

其中，所述舰船形变角估计量的具体计算过程包括：

S1、首先确定状态变量，将舰船形变测量用系统状态变量表示，包括21维物理量；

S2、然后建立状态方程，所述状态方程包括陀螺仪漂移模型、静态形变模型、动态形变模型和欧拉角误差模型；

S3、建立基于角增量匹配的量测方程和基于姿态矩阵匹配的量测方程；

S4、整合量测方程，根据状态模型及量测方程，依据卡尔曼滤波得到形变角估计量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通过三轴陀螺仪敏感载体角运动具体为：

至少通过两组三轴陀螺仪敏感载体角运动信息。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三轴陀螺仪为激光陀螺仪或光纤陀螺仪中的一种。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述解算敏感载体相对惯性空间的姿态信息和角增量信息，通过卡尔曼滤波计算舰船形变角估计量包括：

建立陀螺仪漂移、形变角的状态模型，并构造姿态转移矩阵、三轴形变角、形变角增量和陀螺仪漂移的观测方程。

5.一种舰船形变测量方法，其特征在于，包括：

通过三轴陀螺仪采集敏感载体相对惯性空间的姿态信息和角增量信息；

解算所述姿态信息和角增量信息，并通过卡尔曼滤波计算舰船形变角估计量；

与外部设备进行数据通信，将所述舰船形变角估计量发送至对应外部设备；

其中，所述舰船形变角估计量的具体计算过程包括：

S1、首先确定状态变量，将舰船形变测量用系统状态变量表示，包括21维物理量；

S2、然后建立状态方程，所述状态方程包括陀螺仪漂移模型、静态形变模型、动态形变模型和欧拉角误差模型；

S3、建立基于角增量匹配的量测方程和基于姿态矩阵匹配的量测方程；

S4、整合量测方程，根据状态模型及量测方程，依据卡尔曼滤波得到形变角估计量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过三轴陀螺仪采集敏感载体相对惯性空间的姿态信息和角增量信息具体为：

至少通过两组三轴陀螺仪获取敏感载体相对惯性空间的姿态信息和角增量信息。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述三轴陀螺仪为激光陀螺仪或光纤陀螺仪中的一种。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述解算所述姿态信息和角增量信息，并通过卡尔曼滤波计算舰船形变角估计量包括：

建立陀螺仪漂移、形变角的状态模型，并构造姿态转移矩阵、三轴形变角、形变角增量和陀螺仪漂移的观测方程。