[发明专利]一种基于细分时间片的监控导航系统异步数据融合方法

摘要

本发明提出了一种基于冷原子干涉陀螺仪/光纤陀螺仪监控导航系统的异步数据融合方法，本方法首先建立冷原子干涉陀螺仪/光纤陀螺仪监控导航系统的非线性滤波模型，利用容积卡尔曼滤波对系统状态进行估计，消除系统非线性给监控导航系统定位误差带来的影响；其次利用细分时间片方法来增强多传感器信息的利用率，从而显著提高舰艇自主导航的精度和可靠性，延长舰艇惯导系统的外部重调时间间隔。

主权项

1.一种基于细分时间片的监控导航系统异步数据融合方法，主要包括以下步骤：步骤1：在运载体上安装冷原子干涉陀螺仪、光纤陀螺仪惯性导航系统，对冷原子干涉陀螺仪/光纤陀螺仪监控导航系统进行预热，并采集各个传感器的数据；步骤2：充分考虑实际系统的非线性特征，以光纤陀螺惯导系统为主系统，建立冷原子干涉陀螺仪/光纤陀螺仪监控导航系统的非线性状态方程；步骤3：利用冷原子干涉陀螺仪的高精度姿态信息监控光纤陀螺惯导系统，将二者输出的姿态差作为观测量，建立冷原子干涉陀螺仪/光纤陀螺仪监控导航系统的量测方程；步骤4：利用细分时间片法对冷原子干涉陀螺仪和光纤陀螺仪的量测信息进行同步化处理；步骤5：利用非线性滤波器容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter，CKF)完成监控导航系统的时间更新和量测更新，对系统状态进行估计，最终实现高精度冷原子干涉陀螺仪对光纤陀螺仪的监控，提高舰船监控导航系统的精度。