[发明专利]深海惯导方位快速校正的方法

说明书

本发明公开了深海惯导方位快速校正的方法，属于惯性导航技术领域，能够针对深海惯导进行方位校正，且能够大幅缩短校正时间，同时较大提升校正精度。包括如下步骤：S1、载体上搭载捷联惯导系统和多普勒计程仪DVL；捷联惯导系统，包含并行的两个捷联积分解算器，分别为第一解算器I和第二解算器II。S2、构建水平精对准滤波器，以第一解算器I和多普勒计程仪DVL的输出，估计水平失准角；S3、将水平失准角反馈至第二解算器II，并控制载体开始做转弯机动；S4、构建方位精对准滤波器，以第二解算器II和多普勒计程仪DVL的输出，估计方位失准角；S5、将方位失准角反馈至第二解算器II，完成载体姿态校正，并且将校正后的载体姿态反馈给第一解算器I。

技术领域

本发明涉及惯性导航技术领域，具体涉及深海惯导方位快速校正的方法。

背景技术

惯性导航是以牛顿经典力学理论为基础，利用陀螺仪和加速度计测量载体角速度和线加速度来计算其姿态、速度和位置的一种推算方法。惯性导航系统不需借助外界信息，只依靠自身惯性传感器的测量值便可以完成导航定位任务，具有其它导航手段无法比拟的自主性和隐蔽性。作为一种不可或缺的导航手段，惯性导航在许多领域都得到了广泛应用，尤其是在军事领域。

由于是一种航位推算方法，惯性导航系统的精度会随着时间的增长而迅速下降，甚至失去导航能力。因此在一些需要长时间导航定位的场合，比如自主水下潜器，就需要定期对惯导系统进行校正。水下潜器一般只需要惯导系统提供姿态信息作为主控系统的输入信号，因此只需要保证惯导系统的姿态精度即可。

由于捷联惯导系统的方位可观性较弱，Kalman滤波校正过程中方位失准角收敛速度较慢。因此如何加速方位失准角收敛，以提高深海惯导系统的方位校正效率与校正精度是目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了深海惯导方位快速校正的方法，能够针对深海惯导进行方位校正，且能够大幅缩短校正时间，同时较大提升校正精度。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：深海惯导方位快速校正的方法，包括如下步骤：

S1、载体上搭载捷联惯导系统和多普勒计程仪DVL；捷联惯导系统，包含并行的两个捷联积分解算器，分别为第一解算器I和第二解算器II。

S2、构建水平精对准滤波器，以第一解算器I和多普勒计程仪DVL的输出，估计水平失准角。

S3、将水平失准角反馈至第二解算器II，并控制载体开始做转弯机动。

S4、构建方位精对准滤波器，以第二解算器II和多普勒计程仪DVL的输出，估计方位失准角。

S5、将方位失准角反馈至第二解算器II，完成载体姿态校正，并且将校正后的载体姿态反馈给第一解算器I。

进一步地，捷联积分解算器为捷联惯导系统的解算程序。

进一步地，构建水平精对准滤波器，以第一解算器I和多普勒计程仪DVL的输出，估计水平失准角，具体为：

S201、构建水平精对准滤波器，包括如下步骤：

S2011、选取姿态误差、速度误差和陀螺常值零偏作为水平精对准滤波器的状态量，即状态量为X＝[φ_E φ_N φ_U δV_E δV_N ε_x ε_y ε_z]。