[发明专利]天文/惯性组合导航半物理仿真系统在审

专利信息
申请号: 202010732836.6 申请日: 2020-07-27
公开(公告)号: CN113155149A 公开(公告)日: 2021-07-23
发明(设计)人: 董强;李蕾;李雪 申请(专利权)人: 西安天和防务技术股份有限公司
主分类号: G01C25/00 分类号: G01C25/00
代理公司: 深圳中一联合知识产权代理有限公司 44414 代理人: 胡明强
地址: 710000 陕西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 天文 惯性 组合 导航 物理 仿真 系统
【说明书】:

本申请提供一种天文/惯性组合导航半物理仿真系统,涉及导航系统仿真技术领域,该系统包括轨迹发生器、天文导航子系统、惯性导航子系统以及组合导航解算模块。轨迹发生器用于产生飞行器的轨迹数据,并将轨迹数据分别发送至天文导航子系统、惯性导航子系统和组合导航解算模块;天文导航子系统用于根据轨迹数据,获取飞行器的第一导航信息,并将第一导航信息发送至组合导航解算模块;惯性导航子系统用于根据轨迹数据,获取飞行器的第二导航信息,并将第二导航信息发送至组合导航解算模块;组合导航解算模块用于根据第一导航信息和第二导航信息,得到飞行器的目标导航数据。该系统可以用于对组合导航算法性能进行仿真分析和验证。

技术领域

本申请属于组合导航技术领域,尤其涉及一种天文/惯性组合导航半物理仿真系统。

背景技术

惯性导航子系统(Inertial Navigation System,INS)利用其自身的陀螺和加速度计根据测量到的载体的角速度和加速度信息来推算载体的位置、速度、姿态信息。但由于陀螺和加速度计输出存在误差,惯导推算的位置、速度、姿态信息会随时间积累,长时间导航会导致导航信息的发散。天文导航子系统(Celestial Navigation System,CNS)利用对星体的观测,根据星体在天空中固有的运动规律来确定飞行载体在空间的运动参数。具有精度高、无姿态累积误差等优点,但是易受气候条件的限制,通常不能单独完成导航定位的功能。目前,天文和惯性的组合导航系统(称为天文/惯性组合导航系统)正在成为各种飞行器载体的首选系统。

目前,为了验证天文/惯性组合导航系统以及组合导航算法的性能,对组合导航系统的大量测试是必不可少的。然而,由于组合导航系统载体的运动形式多样,并且有机载、弹载、车载等多种应用场合,对于一个高精度的组合导航系统,如果全部采用实际搭载试验,会耗费大量的人力、物力、时间,而纯粹的数学仿真、建模不能很好模拟载体真实运动的测量误差。因此,目前亟需研制一种针对天文/惯性组合导航系统的半物理仿真平台,用于对天文/惯性组合导航算法性能进行仿真分析和验证。

发明内容

本申请实施例提供一种天文/惯性组合导航半物理仿真系统,可以解决相关技术中的仿真系统无法满足组合导航算法性能分析需求的问题。

为了解决上述技术问题,本申请采用下述实现方式:

本申请实施例提供了一种天文/惯性组合导航半物理仿真系统,所述半物理仿真系统包括轨迹发生器、天文导航子系统、惯性导航子系统以及组合导航解算模块;所述天文导航子系统、所述惯性导航子系统、所述组合导航解算模块均与所述轨迹发生器连接;所述天文导航子系统和所述惯性导航子系统均与所述组合导航解算模块连接;

所述轨迹发生器,用于产生飞行器的轨迹数据,并将所述轨迹数据分别发送至所述天文导航子系统、惯性导航子系统和组合导航解算模块,所述天文导航子系统和所述惯性导航子系统承载于所述飞行器上;

所述天文导航子系统,用于根据接收到的所述轨迹数据,获取所述飞行器的第一导航信息,并将所述第一导航信息发送至所述组合导航解算模块;

所述惯性导航子系统,用于根据接收到的所述轨迹数据,获取所述飞行器的第二导航信息,并将所述第二导航信息发送至所述组合导航解算模块;

所述组合导航解算模块,用于根据接收到的所述第一导航信息和所述第二导航信息,得到所述飞行器的目标导航数据。

在一种可能的实现方式中,所述组合导航解算模块,还用于将接收到的所述轨迹数据与所述目标导航数据进行对比,采用蒙特卡洛误差合成方法,得到导航定位精度数据。

在一种可能的实现方式中,所述半物理仿真系统还包括与所述组合导航解算模块连接的显示模块;

所述组合导航解算模块,还用于向所述显示模块发送目标显示数据;

所述显示模块,用于接收所述目标显示数据,并显示所述目标显示数据;

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