[发明专利]一种微惯性导航系统后处理自对准方法

摘要

本发明属于微惯性导航系统技术，具体公开了一种微惯性导航系统后处理自对准方法，首先确定第一个地标点位置初始位置信息和载体坐标系下加速度计输出的平均值，确定惯导测量装置的初始姿态角、初始姿态矩阵和四元数初始值，通过第二地标点测量进行组合导航解算确定惯导测量装置初始方位的粗对准值，最终得到惯导测量装置的姿态矩阵的对准结果和四元数的对准结果。利用地标点提供的位置信息和里程计提供的里程信息为惯测装置的组合导航算法提供量测信息，确定惯测装置的初始姿态信息，测量现场无需使用其他配套设备，也无需额外操作，有利于微机电惯测装置的独立应用。

主权项

1.一种微惯性导航系统后处理自对准方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1)确定初始位置信息，设置惯导测量装置初始速度；读取地标文件中的初始地标点位置信息，得到第一个地标点的经度λM1、纬度LM1和高度hM1的值，并将第一个地标点位置作为初始点位置信息，装订为惯导测量装置的初始经度λ、纬度L和高度h，惯导测量装置的初始速度置设为0；步骤2)确定载体坐标系下加速度计输出的平均值；步骤3)确定惯导测量装置的初始姿态角；步骤4)确定惯导测量装置的初始姿态矩阵步骤5)确定惯导测量装置的四元数初始值；步骤6)读取地标文件中的地标点位置信息，得到第二个地标点的经度λM2和纬度LM2信息，同时得到惯导测量装置经过第二个地标点的时间t2；步骤7)进行组合导航计算，直至惯导测量装置记录的时间ti达到第二地标点时间t2，即ti≥t2，记录ti时刻的组合导航解算经度λ′和纬度L′；步骤8)确定初始地标点指向惯导测量装置到达ti时刻的组合导航解算位置的方向ψD；如果L′≥L，ψD＝arctan((λ′‑λ)·cos(L)/(L′‑L))如果L′＜L，ψD＝arctan((λ′‑λ)·cos(L)/(L′‑L))‑π步骤9)确定初始地标点指向惯导测量装置到达ti时刻的组合导航解算位置的ψM如果LM2≥LM1，λM2＜λM1，则ψM＝arctan((λM2‑λM1)·cos(LM1)/(LM2‑LM1))；如果LM2≥LM1，λM2≥λM1，则ψM＝‑arctan((λM2‑λM1)·cos(LM1)/(LM2‑LM1))；如果LM2＜LM1，则ψM＝π‑arctan((λM2‑λM1)·cos(LM1)/(LM2‑LM1))；步骤10)利用下式确定初始地标点指向惯导测量装置到达t_i时刻的组合导航解算的航向初始值即惯导测量装置初始方位的粗对准值步骤11)利用步骤3确定的初始俯仰角θ和初始倾斜角γ，以及步骤10确定的惯导测量装置初始方位的粗对准值确定惯导测量装置的姿态矩阵的对准结果再利用步骤5的方法得到其对应的惯导测量装置四元数的对准结果。