[发明专利]一种基于光强的偏振惯导紧组合导航方法

权利要求书

1.一种基于光强的偏振惯导紧组合导航方法，其特征在于，包括：

以三维姿态失准角ψ_E,ψ_N,ψ_U，三维陀螺随机漂移ε_E,ε_N,ε_U，偏振度d，作为状态量x，x＝[ψ_Eψ_N ψ_U ε_E ε_N ε_U d]^T，建立偏振惯导紧组合状态方程；其中，三维姿态失准角、三维陀螺随机漂移的下标E、N、U分别表示东、北、天；

将载体所在的坐标系称为载体系，根据载体系下，偏振矢量P^b垂直于太阳矢量Sⁿ及观测矢量O^b的关系，建立偏振角φ与三维姿态失准角ψ_E,ψ_N,ψ_U的相关关系；

通过对立通道光强、传感器标定参数、量测噪声建立的偏振传感器模型，并结合建立的偏振角φ与三维姿态失准角ψ_E,ψ_N,ψ_U的相关关系，建立基于对立双通道光强的偏振惯导紧组合量测方程；

建立完偏振惯导紧组合状态方程，以及基于对立双通道光强的偏振惯导紧组合量测方程后，采用非线性卡尔曼滤波的滤波方法估计状态量中的三维姿态失准角及偏振度；

以三维姿态失准角ψ_E,ψ_N,ψ_U，三维陀螺随机漂移ε_E,ε_N,ε_U，偏振度d，作为状态量x，x＝[ψ_Eψ_N ψ_U ε_E ε_N ε_U d]^T，建立偏振惯导紧组合状态方程，具体包括：

其中，A是状态转移矩阵，w是系统状态噪声，是地理系相对于惯性系在地理系下表示的角速度，是的反对称阵，是上一时刻估计的姿态转换矩阵；

根据载体系下，偏振矢量P^b垂直于太阳矢量Sⁿ及观测矢量O^b的关系，建立偏振角φ与三维姿态失准角ψ_E,ψ_N,ψ_U的相关关系，具体包括：

由于P^b垂直于Sⁿ与O^b构成的散射平面，因此：

其中，ψ×表示三维姿态失准角反对称阵；

则

令且由于偏振矢量P^b＝[cosφ sinφ 0]^T，因此能够表示为：

最后，得到偏振角φ与三维姿态失准角ψ_E,ψ_N,ψ_U的关系：

2.根据权利要求1所述的一种基于光强的偏振惯导紧组合导航方法，其特征在于，通过偏振传感器模型，采用偏振传感器对立通道解算方法，建立基于对立双通道光强的偏振惯导紧组合量测方程中，基于对立通道的偏振传感器模型具体为：

其中，I_out1，I_out2表示对立通道的光强，k₁，k₂，ε₁为已知的传感器标定参数，v表示量测噪声；

由于因此：

最终，建立基于对立双通道光强的偏振惯导紧组合量测方程：