[发明专利]一种应用于水下导航系统中的多普勒标定方法

说明书

本发明涉及组合导航技术领域，特别涉及一种应用于水下导航系统中的多普勒标定方法。一种应用于水下导航系统中的多普勒标定方法，所述的导航系统为惯性与多普勒组合导航系统，导航系统随载体航行运动，根据所述载体的实际航迹与所述导航系统输出的航迹，对多普勒进行参数标定。本技术方案通过动态标定，较现有技术更加准确地对多普勒安装偏角、刻度系数进行标定，提高水下导航系统组合导航精度。

技术领域

本发明涉及组合导航技术领域，特别涉及一种应用于水下导航系统中的多普勒标定方法。

背景技术

在水下惯性+多普勒组合导航系统中，根据水下多普勒测速的原理，其安装偏角以及刻度系数误差会很大程度影响组合导航系统的精度，因此需要对这两个误差量进行标定，并将标定结果在组合导航算法中进行补偿，以达到修正组合精度的目的。

针对该问题，目前常用解决方法是静态测量。静态测量的方式虽然比较简单，但是测量精度较差，修正效果不够好，依然难以达到较高精度的组合导航标准。

发明内容

本发明解决的技术问题：提出一种多普勒安装偏角、刻度系数标定方法，以满足高精度水下惯性多普勒组合导航系统的需求。

本发明的技术方案：一种应用于水下导航系统中的多普勒标定方法，所述的导航系统为惯性与多普勒组合导航系统，导航系统随载体航行运动，根据所述载体的实际航迹与所述导航系统输出的航迹，对多普勒进行参数标定。本技术方案通过动态标定，较现有技术更加准确地对多普勒安装偏角、刻度系数进行标定，提高水下导航系统组合导航精度。

优选地，所述的实际航迹为GPS参考航迹。本技术方案选择了GPS位置信息作为参考航迹，提高了标定的准确度，并且成本低，易于实现。

优选地，所述的多普勒标定参数包括多普勒的安装偏角α_z，根据以下公式计算安装偏角α_z：

其中，为实际航迹的航迹角，为所述导航系统输出航迹的航迹角。本技术方案给出了涉及的一个标定参数，并且给出了计算公式，提高了标定的可实施性，同时效率高，易于实现。

优选地，所述的多普勒标定参数包括多普勒的刻度系数κ，根据以下公式计算多普勒的刻度系数κ：

其中，L(P_G1，P_G2)为实际航迹的直线距离，L(P_G1，P_I2)为所述导航系统输出航迹的直线距离。本技术方案给出了涉及的一个标定参数，并且给出了计算公式，提高了标定的可实施性，同时效率高，易于实现。

优选地，所述载体的直线航行距离不小于5km。本技术方案给出了载体的航行距离，也是动态标定中的关键指标，进一步保证了标定的精确性。

优选地，所述的载体为直线航行。本技术方案给出了动态标定中，载体优选的运动轨迹，提高了标定精度，同时提高了标定效率。

优选地，所述的方法包括如下步骤：

打开惯性与多普勒组合导航模式；

载体航行，同时记录所述导航系统输出位置信息和实际位置信息；

计算实际航迹和所述导航系统输出航迹的航迹角；

计算实际航迹和所述导航系统输出航迹的直线距离；

对多普勒标定参数进行标定。本技术方案给出了标定的具体步骤，为标定工作提供了具体指导，提高了方案的可实施性。

优选地，载体航行水域满足多普勒工作深度要求。本技术方案给出了对标定水域的要求，指明了标定水域优选条件之一，提高了标定的精度。

附图说明