[发明专利]一种航行导航试验设备及其试验方法

权利要求书

1.一种航行导航试验设备，其特征在于，所述航行导航试验设备包括：

一仿真主机(1)；

一转台(2)，其与所述仿真主机(1)电连接；

一IMU模块(3)，其与所述转台(2)实现信息交互；

一综合控制计算机(4)，其与所述IMU模块(3)电连接，且所述综合控制计算机(4)接收所述仿真主机(1)发送的环境状态参数；

一深度模拟器(5)，其与所述仿真主机(1)电连接；

一压力传感器(6)，其接收所述深度模拟器(5)的深度信息，并将所述深度信息转化后发送至所述综合控制计算机(4)；

一舵机(7)，其与所述综合控制计算机(4)电连接，所述综合控制计算机(4)发出控制所述舵机(7)的舵角指令至所述舵机(7)；

一舵机负载模拟器(8)，其与所述舵机(7)电连接，并将所述舵机(7)的数据信息反馈给所述仿真主机(1)。

2.根据权利要求1所述的航行导航试验设备，其特征在于，所述航行导航试验设备包括：

一调试检查台(9)，所述综合控制计算机(4)接收所述调试检查台(9)的设定信息。

3.根据权利要求1或2所述的航行导航试验设备，其特征在于，所述综合控制计算机(4)包括惯性解算模块(41)和制导系统(42)，以及自动驾驶仪(43)。

4.一种航行导航试验方法，其特征在于，基于权利要求1至3中任一项所述的航行导航试验设备，所述航行导航试验方法包括：

构建地球地理环境的参数模型，其中，所述参数模型用于描述不同位置的重力加速度场和地球自转角速率，以及海洋海水密度参数的模型；

预设航行器的航路规划路线信息和运行初值；

根据所述航路规则路线信息计算得到航行地理位置和航行地理深度；

根据所述航行地理位置和所述航行地理深度对所述重力加速度场和所述地球自转角速率，以及所述海洋海水密度矫正补偿得到地球物理参数，其中，所述地球物理参数包括矫正补偿后的重力加速度场和地球自转角速率，以及所述海洋海水密度。

5.根据权利要求4所述的航行导航试验方法，其特征在于，所述根据所述航行地理位置和所述航行地理深度对所述重力加速度场和所述地球自转角速率，以及所述海洋海水密度矫正补偿得到地球物理参数步骤后，该方法还包括：

根据航行器预置的动力学模型和运动学模型计算当前姿态角和当前运动加速度；

根据所述当前姿态角和所述地球物理参数得到加速度理想输出值。

6.根据权利要求5所述的航行导航试验方法，其特征在于，所述根据所述当前姿态角和所述地球物理参数得到加速度理想输出值步骤后，该方法还包括：

所述转台(2)根据所述当前姿态角转动；

所述仿真主机(1)根据所述航行地理位置和所述航行地理深度计算得到海水压力，并将所述海水压力发送至所述深度模拟器(5)。

7.根据权利要求6所述的航行导航试验方法，其特征在于，所述对所述仿真主机根据所述航行地理位置和所述航行地理深度计算得到海水压力，并将所述海水压力发送至所述深度模拟器步骤后，该方法还包括：

预置的惯性测量组合随所述转台(2)转动，并输出角速度和加速度。

8.根据权利要求6所述的航行导航试验方法，其特征在于，所述对所述仿真主机根据所述航行地理位置和所述航行地理深度计算得到海水压力，并将所述海水压力发送至所述深度模拟器步骤后，该方法还包括：

所述深度模拟器(5)输出压力，并通过所述压力传感器(6)得到输出压力值。

9.根据权利要求8所述的航行导航试验方法，其特征在于，所述深度模拟器(5)输出压力，并通过所述压力传感器(6)输出压力值步骤后，该方法还包括：

根据所述角速度和所述加速度、所述加速度理想输出值，以及预置的本地地球自转角速率和本地重力加速度计算惯性敏感器件噪声和漂浮误差环境下的惯性测量组合输出角速度和惯性测量组合输出加速度。

10.根据权利要求9所述的航行导航试验方法，其特征在于，所述根据所述角速度和所述加速度、所述加速度理想输出值，以及预置的本地地球自转角速率和本地重力加速度计算惯性敏感器件噪声和漂浮误差环境下的惯性测量组合输出角速度和惯性测量组合输出加速度步骤后，该方法还包括：

根据所述惯性测量组合输出角速度和惯性测量组合输出加速度进行实时导航解算得到所述航行器的实时姿态和实时速度，以及实时位置信息。