[发明专利]一种不受历史数据影响快速收敛的地面静态对准方法

说明书

本发明公开了一种不受历史数据影响快速收敛的地面静态对准方法，包括如下步骤：步骤1，将惯组陀螺角速率和加表比力转换到准北东地坐标系及预处理；步骤2，基于准北东地坐标系北向和东向比力估计水平失准角及分段处理；步骤3，基于准北东地坐标系东向角速率估计方位失准角及分段处理；步骤4，基于水平和方位失准角，利用四元数乘法计算精对准角度。本发明基于动态修正的准北东地坐标系进行精对准，惯组姿态变化后不受历史数据影响，能够快速收敛到新对准姿态。该地面静态对准算法简单，收敛速度快，易于工程应用。

技术领域

本发明涉及惯导初始对准技术领域，具体是一种不受历史数据影响快速收敛的地面静态对准方法，用于惯导地面对准。

背景技术

运载、导弹等发射前都需要进行初始对准，一般基于发射点经度、纬度和高度进行水平和方位对准。

现有地面对准一般直接基于本体建立导航坐标系，并在此坐标系基于加表测得的比力和最小二乘估计失准角，基于最小二乘估计失准角的常规算法如下：

加速度计算

第一步初始化

第二步开始迭代计算

计算失准角

(a_N)_n-1＝(a_N)_n

(a_E)_n-1＝(a_E)_n

(b_N)_n-1＝(b_N)_n

(b_E)_n-1＝(b_E)_n

直接基于本体坐标系和最小二乘进行精对准，受历史数据影响收敛速度较慢。对准姿态变化后受历史数据影响，很难收敛到新对准姿态。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种不受历史数据影响快速收敛的地面静态对准方法，该方法简单，收敛速度快，易于工程应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：1、一种不受历史数据影响快速收敛的地面静态对准方法，包括如下步骤：

步骤1，将惯组陀螺角速率和加表比力转换到准北东地坐标系并进行滤波同时确定精对准姿态角：

步骤2，根据准北东地坐标系北向和东向比力估计水平失准角、根据准北东地坐标系东向角速率估计方位失准角，并对估计的水平失准角以及方位失准角进行分段处理：

步骤3，基于所述的水平失准角和方位失准角结合所述的初始对准角，利用四元数乘法计算精对准角度。

优选的，所述步骤1具体包括如下步骤：

步骤1.1，将k时刻惯性坐标系下的惯组陀螺角速率和加表比力转换到准北东地坐标系；

步骤1.2，在准北东地坐标系对转换后的角速率和比力进行滤波，确定k时刻准北东地坐标系北向和东向比力以及东向角速率；

步骤1.3，根据准北东地坐标系地向比力，计算失准角，进而得到精对准姿态角。

优选的，所述滤波公式如下：