[发明专利]一种摇摆基座条件下惯导系统粗对准方法

摘要

一种摇摆基座条件下惯导系统粗对准方法，包括如下步骤步骤一计算载体所在位置地球坐标系相对导航坐标系的旋转矩阵；步骤二计算载体所在位置地心惯性系对地球坐标系的旋转矩阵；步骤三计算载体坐标系对载体惯性系的旋转矩阵；步骤四计算载体惯性系对地心惯性系的旋转矩阵；步骤五计算载体坐标系相对导航坐标系的姿态矩阵；步骤六重新选定对准时刻，重复执行步骤四～步骤五，得到步骤七求取姿态角并计算姿态角均值；步骤八计算姿态修正矩阵；步骤九利用姿态修正矩阵修正惯导系统的导航姿态矩阵；步骤十重复执行步骤二～步骤九，实现惯导系统粗对准。本发明方法可在摇摆基座条件下实现惯导系统快速的粗对准。

主权项

一种摇摆基座条件下惯导系统粗对准方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：利用卫星导航系统获取载体所在位置的经度和纬度；计算载体所在位置地球坐标系相对导航坐标系的旋转矩阵计算表达式为Cen=010-sinL0cosLcosL0sinL]]>式中，L为载体所在位置的纬度；步骤二：计算载体所在位置地心惯性系对地球坐标系的旋转矩阵计算表达式为Cie=cosωieΔtsinωieΔt0-sinωieΔtcosωieΔt0001]]>式中，ωie为地球自转角速度，Δt为距对准起始时刻的时间间隔；步骤三：实时采集惯导系统陀螺仪和加速度计的输出和进行惯导解算，并根据四元数和四阶龙格库塔法计算载体坐标系对载体惯性系的旋转矩阵步骤四：选定两个对准时刻利用惯导系统中陀螺仪的输出以及加速度计的输出和步骤三中得到的计算载体惯性系对地心惯性系的旋转矩阵计算表达式为Cib0i=[Vi(tk1)]T[Vi(tk2)]T[Vi(tk1)×Vi(tk2)]T-1·[Vib0(tk1)]T[Vib0(tk2)]T[Vib0(tk1)×Vib0(tk2)]T]]>式中，Δtk为对准时刻与对准开始时刻的时间间隔；g为当地重力加速度；步骤五：计算载体坐标系相对导航坐标系的姿态矩阵计算表达式为；Cbn=CenCieCib0iCbib0]]>步骤六：重新选定两个对准时刻，重复执行步骤四～步骤五，得到步骤七：结合欧拉角公式对步骤五和步骤六中得到的求取姿态角，并计算姿态角均值；步骤八：结合欧拉角公式通过姿态角均值计算姿态修正矩阵Tbn；步骤九：利用姿态修正矩阵修正惯导系统的导航姿态矩阵T，得到粗对准后的惯导系统导航姿态矩阵TT，表达式为TT=T·Tbn-1]]>步骤十：重复执行步骤二～步骤九，实现惯导系统粗对准。