[发明专利]一种惯性导航系统三维空间落点精度估计方法

摘要

本发明公开了一种惯性导航系统三维空间落点精度估计方法，当已知惯性导航纵向偏差、横向偏差和高度偏差的标准偏差后，建立空间直角坐标系OXYZ，利用标准偏差可求得一个椭球，在该椭球范围内包含了惯性导航在三维空间中50％的落点。本发明提供了一种描述空间内的惯性导航落点精度估计方法，相对传统的球概率误差(SEP)的描述方法，具有可得到精确表达式、准确描述落点特征的优点。

主权项

一种惯性导航系统三维空间落点精度估计方法，其特征在于步骤如下：(1)采集惯性导航系统n次导航后运载体停止的n个位置信息，n个位置构成位置组，n至少为6；(2)根据步骤(1)得到的n个位置信息，得到位置组中心的坐标，然后测量每个位置相对于位置组中心的纵向偏差、横向偏差和高度偏差，在此基础上计算得到所有纵向偏差的标准差σ1、横向偏差的标准差σ2和高度偏差的标准差σ3；(3)以位置组中心为原点O，建立空间直角坐标系OXYZ，使纵向偏差的方向落在X轴或Y轴的其中一个轴上，高度偏差的方向落在Z轴上；(4)根据步骤(2)得到的纵向偏差的标准差σ1、横向偏差的标准差σ2和高度偏差的标准差σ3，在步骤(3)的坐标系内以原点O为中心建立一个椭球，使该椭球覆盖n/2个运载体停止位置；建立的椭球满足如下形式：椭球在纵向偏差方向的半轴长度a满足方程1(2π)3/2σ13∫0ar2exp(-12σ12r2)∫02π∫0πsinβdθdβdr=12]]>椭球在横向偏差方向的半轴长度b满足方程1(2π)3/2σ23∫0br2exp(-12σ22r2)∫02π∫0πsinβdθdβdr=12]]>椭球在高度偏差方向的半轴长度c满足方程1(2π)3/2σ33∫0cr2exp(-12σ32r2)∫02π∫0πsinβdθdβdr=12]]>其中表示运载体停止的n个位置落在纵向偏差方向上[‑a,+a]内的概率；表示运载体停止的n个位置落在横向偏差方向上[‑b,+b]内的概率；表示运载体停止的n个位置落在高度偏差方向上[‑c,+c]内的概率；求解后得到a＝1.539σ1b＝1.539σ2c＝1.539σ3其中θ、β和r分别为极坐标的参数；(5)根据步骤(4)建立的椭球得到该惯性导航系统三维落点精度ESEP＝(a,b,c)，从而完成惯性导航系统三维落点精度的估计。