[发明专利]一种捷联惯导/多普勒组合导航系统的导航方法

权利要求书

1.一种捷联惯导/多普勒组合导航系统的导航方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在捷联惯导/多普勒组合导航系统工作时，判断多普勒是否失效：

2)若多普勒失效且多普勒失效时刻大于设定值，则将多普勒失效时刻和前m个时刻的模型输入、以及多普勒失效时刻和前m个时刻的多普勒输出速度输入至训练好的多普勒预测模型中，预测得到下一时刻多普勒输出速度，m＞1；并利用预测得到的多普勒输出速度进行组合导航；

其中，所述模型输入为捷联惯导/多普勒组合导航系统输出的方向余弦矩阵和速度的乘积；且所述多普勒预测模型利用处于组合导航状态时的输入值序列以及多普勒输出速度序列进行训练得到。

2.根据权利要求1所述的捷联惯导/多普勒组合导航系统的导航方法，其特征在于，步骤2)中，所述多普勒预测模型为神经网络模型。

3.根据权利要求2所述的捷联惯导/多普勒组合导航系统的导航方法，其特征在于，所述神经网络模型为非线性自回归神经网络模型。

4.根据权利要求1所述的捷联惯导/多普勒组合导航系统的导航方法，其特征在于，所述捷联惯导/多普勒组合导航系统中的惯性导航系统的误差速度方程、姿态误差方程为：

其中，δv为速度误差，为速度误差δv的导数；φ为姿态误差，为姿态误差φ的导数；fⁿ为比力在导航坐标系中的表示；为地球自转角速度在导航坐标系中的表示；为n系相对于e系的转动角速度在导航坐标系中的表示；为加速度计零偏，ε为陀螺零偏，且

5.根据权利要求4所述的捷联惯导/多普勒组合导航系统的导航方法，其特征在于，所述捷联惯导/多普勒组合导航系统所选取的状态变量为：

其中，δv_N、δv_E、δv_D分别为北向、东向和地向三个方向的速度误差；φ_N、φ_E、φ_D分别为北向、东向和地向三个方向的姿态角误差；分别为载体坐标系下x、y和z三个方向的加速度计零偏；ε_x、ε_y、ε_z分别为载体坐标系下x、y和z三个方向的陀螺零偏。

6.根据权利要求1所述的捷联惯导/多普勒组合导航系统的导航方法，其特征在于，所述捷联惯导/多普勒组合导航系统的观测方程为：

其中，z表示观测量；分别为惯导系统与多普勒输出的n系下的速度，且为多普勒载体坐标系d到载体坐标系b的转换矩阵；为惯性导航系统的方向余弦矩阵；v_d为多普勒在载体坐标系d的速度；η为零均值高斯白噪声；H为观测矩阵，且I_3×3为3×3的单位矩阵，为的斜对称矩阵。

7.根据权利要求1所述的捷联惯导/多普勒组合导航系统的导航方法，其特征在于，步骤2)中，m＝3。

8.根据权利要求1所述的捷联惯导/多普勒组合导航系统的导航方法，其特征在于，若步骤1)的判断结果为多普勒失效且多普勒失效时刻小于或者等于设定值，则所述捷联惯导/多普勒组合导航系统转入纯惯性导航状态，并在多普勒失效修复后进入组合导航状态。

9.根据权利要求3所述的捷联惯导/多普勒组合导航系统的导航方法，其特征在于，所述非线性自回归神经网络模型包括输入层、隐藏层和输出层，所述隐藏层的激活函数为ReLU函数，所述输出层的激活函数为线性函数。