[发明专利]单轴旋转捷联惯导系统回溯式自对准方法

摘要

本发明涉及一种单轴旋转捷联惯导系统回溯式自对准方法，采用惯性凝固粗对准方法对陀螺和加速度计采样数据进行实时处理，求解初始时刻的姿态矩阵，在此过程中每1s同步压缩存储关键数据；待粗对准结束后利用存储数据进行回溯卡尔曼滤波精对准，正向解算至结束时刻，并在卡尔曼滤波器中将安装杆臂列为误差状态进行在线估计。本发明方法在保证对准精度和对准时间的同时，避免了繁琐的逆向导航解算，降低了存储空间和计算量，提高了工程实用性。

主权项

1.一种单轴旋转捷联惯导系统回溯式自对准方法，其特征在于步骤如下：步骤1：启动单轴旋转捷联惯导系统，按指定角速率ω绕方位轴旋转；步骤2：旋转过程中，根据陀螺和加速度计每周期采样数据进行惯性系下的粗对准计算，实时求解初始时刻的姿态矩阵式中下标t₁、t₂为两个不同时刻，且t₁＝t/2，t₂＝t，t为粗对准时间；为根据理论加速度计算的n₀系速度；为根据惯性传感器输出计算的b₀系速度；n0－初始导航惯性坐标系，在对准起始时刻将导航坐标系n相对惯性空间凝固所得的惯性坐标系；b0－初始载体惯性坐标系，在对准起始时刻将载体坐标系b相对惯性空间凝固所得的惯性坐标系；n―导航坐标系，坐标轴指向按当地地理位置的东‑北‑天方向确定；b－载体坐标系，坐标轴指向按惯性测量组件的右‑前‑上方向确定；在整个对准过程中，同步压缩存储每1s周期的关键数据，包括：姿态四元数速度增量和瞬时角速率步骤3：利用粗对准结束获得的初始姿态阵和存储的关键数据，每1s周期按顺序进行回溯速度更新和姿态更新；步骤4：每1s周期进行卡尔曼滤波时间更新和量测更新，直至精对准结束。