[发明专利]一种基于陀螺和倾角仪的载体航姿测量方法

摘要

本发明公开了一种基于陀螺和倾角仪的载体航姿测量方法，其包括以下几个步骤：S1根据陀螺实测的载体角速率ω(t)及外界直接提供的载体初始航向，计算获得所述载体航向在载体系下的投影φ(t)，其中，t为时间变量；S2根据公式C₃(t)＝C₁(t)*C₂(t)计算获得载体的姿态矩阵C₃(t)，其中，C₁(t)为倾角仪姿态旋转矩阵；C₂(t)为所述φ(t)的旋转矩阵；S3根据所述载体的姿态矩阵C₃(t)计算获得载体当前的航向，采用倾角仪测量获得载体当前的俯仰角以及载体当前横滚角，所述载体当前的航向、所述载体当前的俯仰角以及所述载体当前横滚角共同表征载体当前航姿。本发明方法精度高、成本低。

主权项

1.一种基于陀螺和倾角仪的载体航姿测量方法，所述陀螺和所述倾角仪均设置在载体上，其特征在于，其包括如下步骤：S1：根据陀螺实测的载体角速率ω(t)及外界直接提供的载体初始航向，计算获得载体航向在载体坐标系下的投影φ(t)，其中，t为时间变量；S2：根据公式C3(t)＝C1(t)*C2(t)计算获得载体的姿态矩阵C3(t)，其中，C1(t)为倾角仪姿态旋转矩阵；C2(t)为所述φ(t)的旋转矩阵，t为时间变量；S3：根据所述载体的姿态矩阵C3(t)计算获得载体当前的航向，采用倾角仪测量获得载体当前的俯仰角以及载体当前横滚角，所述载体当前的航向、所述载体当前的俯仰角以及所述载体当前横滚角共同表征载体当前航姿，具体的，所述步骤S1具体包括如下子步骤：S11:选择东北天当地地理坐标系作为导航坐标系，采集陀螺实测的载体的角速率ω(t)，其中，t为时间变量；S12:根据公式将地球自转角速率ω_ie在东北天当地地理坐标系下的投影转换为在载体坐标系下的地球自转角速率投影其中，ω_ie为地球自转角速率，为载体姿态矩阵的转置矩阵，载体姿态矩阵初始值根据外界直接提供的载体初始航向以及倾角仪测量获得的载体俯仰角和载体横滚角获得，L为当地地理纬度，中b为载体坐标系，中n为导航坐标系，导航坐标系即为东北天当地地理坐标系；S13:根据公式计算获得所述载体航向在载体坐标系下的投影φ(t)，其中，为载体坐标系下的地球自转角速率投影的天向分量，t为时间变量，当t＝0时，所述载体航向在载体坐标系下的初始投影为φ(0)。