[发明专利]重力辅助惯性导航系统中重力图匹配的初始匹配方法

摘要

重力辅助惯性导航系统中重力图匹配的初始匹配方法，根据惯导系统短时测量精度高的特点，利用惯导系统在相邻时刻t1t2间和t2t3间测得的运载体行驶的距离信息L1、L2，以及测得运载体在t2时刻的相对转向角θ，利用这三个参数构建高精度几何约束模型，并结合重力传感器在t1、t2和t3时刻测得的重力值所对应的等值线C1、C2和C3，基于几何约束的等值线匹配算法获取重力图匹配的初始值。本发明是一种自主式初始匹配方法，具有精度高、鲁棒性好的特点，可应用于地形/地磁/重力辅助惯性导航等无源导航系统中的初始匹配。

主权项

1.重力辅助惯性导航系统中重力图匹配的初始匹配方法，其特征在于步骤如下：第一步，判断运载体已进入重力场适配区域Ψ，选取运载体所承载的重力场传感器连续的三个采样点，三个采样点所对应的时间分别为t₁、t₂和t₃时刻；第二步，确定运载体重力匹配参考图的搜索区域Ω首先根据运载体所承载惯导系统的误差分布特性函数，确定当前时刻惯性系统的距离误差阈值δ，然后以惯导系统所提供的运载体当前位置信息为中心，距离误差阈值δ为半径，划定重力匹配参考图的搜索区域Ω，从而在减小搜索区域提高搜索速度前提条件下，确保运载体真实位置信息落于重力匹配参考图的搜索区域Ω内；第三步，构建三角形几何约束模型，并构建三角空间Γ；第四步，利用运载体所承载的重力场传感器在t₁、t₂和t₃时刻所采取的重力值，获取运载体在t₁、t₂和t₃时刻对应参考重力场等值线C₁、C₂和C₃所包含的点集P₁、P₂和P₃；第五步，基于三角形几何约束模型等值线匹配算法，获取运载体在当前时刻的所有初始匹配对这些初始匹配对组成的集合定义为初始匹配集j为自然数，1＜j＜N，N为匹配对集所包含的匹配对数，p_j、q_j、m_j分别表示第j个初始匹配对在等值线C₁、等值线C₂、等值线C₃上所对应的点；第六步，采用加权概率估计模型算法，利用价值函数为角度误差因子和距离误差因子的二次函数，计算初始匹配集中各组数据的代价值，最终获取精确的初始匹配值。