[发明专利]一种低精度惯组参数估计方法、装置、设备和存储介质

权利要求书

1.一种低精度惯组参数估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、构建激光惯组和MEMS惯组的测量模型；

步骤S2、根据激光惯组的输出和标定参数计算载体坐标系下的三轴角增量值和视速度增量值；

步骤S3、将n个时间点的所述三轴角增量值和视速度增量值作为MEMS惯组测量模型的输入，基于最小二乘法，建立MEMS惯组量测方程；所述量测方程包括陀螺量测方程和加速度计量测方程；

步骤S4、按时间顺序获取历史数据，进行自适应滑窗；将滑窗取得历史数据带入所述量测方程得到对应的量测矩阵；计算量测矩阵的线性度；当线性度满足阈值后，通过最小二乘法，利用滑窗取得历史数据估计MEMS惯组的参数；

所述历史数据为按时间顺序排列的根据激光惯组的输出和标定参数计算载体坐标系下的三轴角增量值和视速度增量值；

所述激光惯组的测量模型包括激光陀螺测量模型和石英加速度计测量模型；

所述激光陀螺测量模型为：

其中，为载体坐标系下各轴角增量的真实值；为激光陀螺输出的各轴角增量；D_h1x、D_h1y、D_h1z、D_h2x、D_h2y、D_h2z、D_h3x、D_h3y和D_h3z为激光陀螺实际的各轴的安装矩阵系数；D_h10、D_h20、D_h30为激光陀螺各轴的实际零次项参数；T为采样周期；为激光陀螺各轴噪声；

所述石英加速度计测量模型为：

其中，为载体坐标系下各轴视速度增量的真实值；为石英加速度计输出的各轴视速度增量；E_h1x、E_h1y、E_h1z、E_h2x、E_h2y、E_h2z、E_h3x、E_h3y、E_h3z为石英加速度计实际的各轴的安装矩阵系数，E_h10、E_h20、E_h30为石英加速度计各轴的实际零次项参数；T为采样周期；为石英加速度计各轴的噪声；

所述MEMS惯组的测量模型包括陀螺测量模型和加速度计测量模型；

所述陀螺测量模型为：

其中，为载体坐标系下各轴角增量的真实值；为MEMS惯组各轴陀螺输出的角增量；D_l1x、D_l1y、D_l1z、D_l2x、D_l2y、D_l2z、D_l3x、D_l3y、D_l3z为MEMS惯组各轴陀螺实际的安装矩阵系数，D_l10、D_l20、D_l30为MEMS惯组各轴陀螺实际的零次项参数；T为采样周期；为MEMS惯组各轴陀螺的噪声；

所述加速度计测量模型为：

其中，为载体坐标系下各轴视速度增量的真实值；为MEMS惯组各轴加速度计输出的视速度增量；E_l1x、E_l1y、E_l1z、E_l2x、E_l2y、E_I2z、E_I3x、E_l3y、E_l3z为MEMS惯组各轴加速度计的实际安装矩阵；E_l10、E_l20、E_l30为MEMS惯组各轴加速度计实际的零次项参数；T为采样周期；为MEMS惯组各轴加速度计的噪声；

所述根据激光惯组的输出和标定参数计算出载体坐标系下三轴角增量值为：

视速度增量为：

其中，

D_h1′为标定的激光陀螺安装矩阵，D_h0′为标定的激光陀螺零次项；和为由激光陀螺输出的载体坐标系下的各轴角增量；

E_h1为标定的石英加速度计安装矩阵，E_h0′为标定的石英加速度计零次项；为由石英加速度计输出的载体坐标系下的各轴视速度增量；

所述MEMS惯组的量测方程为z＝Hx+v；

其中，Z为MEMS惯组陀螺或加速度计的观测量，x为MEMS惯组的陀螺或加速度计的相关参数构成的向量，v为观测噪声；

量测矩阵为n个时间点由激光陀螺输出和标定参数计算得到的载体坐标系下的角增量构成的矩阵；或，量测矩阵为n个时间点由石英加速度计输出和标定参数计算得到的载体坐标系下的视速度增量构成的矩阵；

所述量测矩阵H阵的线性度计算过程，包括：

1)对量测矩阵的数据进行量化去噪；

2)以噪声量级为参考，对测量矩阵进行放大和取整后得到H’；

3)统计H’中不重复的行元素数目，定义该数目为量测矩阵H阵对应的线性度指标。