[发明专利]捷联惯性基导航系统信息滤波鲁棒对准方法、系统及终端

权利要求书

1.一种捷联惯性基导航系统信息滤波鲁棒对准方法，其特征在于，所述捷联惯性基导航系统信息滤波鲁棒对准方法包括：

基于马氏距离算法，引入膨胀因子λ当观测量受到非高斯噪声污染时，对量测噪声协方差阵R进行膨胀得到并利用替代R进行IKF量测更新，得到鲁棒RIKF。

2.如权利要求1所述捷联惯性基导航系统信息滤波鲁棒对准方法，其特征在于，所述捷联惯性基导航系统信息滤波鲁棒对准方法包括以下步骤：

步骤一，进行捷联惯性基导航系统初始对准模型的构建；

步骤二，进行IKF算法的时间更新；

步骤三，计算观测量与观测新息之间的马氏距离，计算观测新息对应权值；

步骤四，基于马氏距离算法，引入膨胀因子λ_k，对估计出的R阵进行修正；

步骤五，进行RIKF量测更新：利用修正后的R阵进行IKF算法量测更新；

步骤六，利用RIKF估计出状态误差对SINS导航解算误差进行修正。

3.如权利要求2所述捷联惯性基导航系统信息滤波鲁棒对准方法，其特征在于，所述步骤一中的捷联惯性基导航系统初始对准模型的构建包括：

(1)初始对准状态方程

选取的状态量不考虑高度通道的速度和位置信息，则选取状态量为：

式中，δL、δζ分别为纬度误差、经度误差；δv_E、δv_N分别为东向速度误差、北向速度误差；α＝[α_x；α_y；α_z]为欧拉平台误差角；为陀螺仪常值漂移；为加速度计零偏；

基于SINS/DVL组合的捷联惯性基导航系统初始对准对应的状态方程为：

式中，w_SINS～N(0,Q_SINS)为系统噪声，Q_SINS为系统噪声协方差阵；由状态方程建立的状态转移矩阵F_SINS为：

式中，F为7×7矩阵，F中的非零元素如下：

F_1,4＝1/R_e，F_2,1＝(v_E/R_e)tan L sec L，F_2,3＝sec L/R_e，F_3,3＝(v_N/R_e)tan L；

F_3,4＝2ω_iesin L+(v_E/R_e)tan L，F_3,6＝-f_U，F_3,7＝f_N；

F_4,3＝-[2ω_iesin L+(v_E/R_e)tan L]，F_4,5＝f_U；

F_4,7＝-f_E，F_5,4＝-1/R_e，F_5,6＝ω_iesin L+(v_E/R_e)tan L，F_5,7＝-[ω_iecos L+(v_E/R_e)]；

F_6,1＝-ω_iesin L，F_6,3＝1/R_e，F_6,5＝-[ω_iesin L+(v_E/R_e)tan L]，F_6,7＝-v_N/R_e；

F_7,1＝ω_iecosL+(v_E/R_e)(sec L)²，F_7,3＝tanL/R_e，F_7,5＝ω_iecosL+v_E/R_e；

F_7,6＝v_N/R_e；

式中，G为7×6矩阵，表达形式如下：

式中，表示姿态矩阵的前两行；

(2)初始对准量测方程

DVL与SINS组合，选取速度误差作为观测量，选取SINS测得的导航系下速度与DVL测得的载体系下速度v^b在n系上投影之差作为观测量，则基于SINS/DVL组合的捷联惯性基导航系统初始对准对应的量测方程为：

式中，H_v为量测矩阵，量测噪声V_v～N(0,R_v)，R_v为量测噪声阵；在线性小失准角条件下，若选取东向速度误差δv_E和北向速度误差δv_N作为观测量，则有：

在实际应用中，用代替得量测矩阵H_v为：

式中，表示矩阵的前两行。