捷聯慣性導航系統快速阻尼方法技術方案

本發明專利技術提供的是一種捷聯慣性導航系統快速阻尼方法。步驟一：捷聯慣導系統進行預熱準備；步驟二：捷聯慣導系統進行初始對準；步驟三：進行正向姿態矩陣更新；步驟四：進行正向速度更新；步驟五：進行正向位置更新；步驟六：對上述數據完成存儲，進行姿態矩陣、速度、位置的重新初值賦值，進行慣導系統逆向解算；步驟七：進行逆向姿態矩陣更新；步驟八：進行逆向速度更新；步驟九：進行逆向位置更新；步驟十：重新對姿態矩陣、速度、位置進行初值賦值，并重復步驟三至步驟九。本發明專利技術充分利用捷聯慣性導航系統的“數學平臺”多樣性的特點，引入可逆算法，最終實現了捷聯慣性導航系統系統誤差的快速收斂。本發明專利技術的方法可用于船用捷聯慣導系統的導航誤差抑制領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及的是ー種捷聯慣性導航系統導航誤差快速抑制方法。
技術介紹
船舶捷聯慣性導航系統要求在長時間工作條件下能夠提供高精度的導航信息。通過提高元器件的精度、對元器件誤差參數精確標定以及對初始對準方法的改進能夠提高慣導系統的精度，而如何在船舶捷聯慣性導航系統使用過程中充分利用現有技術條件，采用高效的誤差抑制手段，使系統應具有的精度最大限度地發揮，是慣導方案需要深入研究的課題。目前捷聯慣性導航系統中常采用引入阻尼的方式，來對振蕩性的系統誤差進行抑制。對于方位阻尼來說，要阻尼地球周期振蕩誤差分量，由于地球周期是24小時，所以阻尼過程時間要很長。通常需要ー個半周期才能阻尼下來(即需要36小吋)。要 想阻尼的快，阻尼系數ξ就要選大，而阻尼系數大，系統對船舶加速度的響應就大。由于阻尼過程時間長，故一般情況下，慣導系統不能工作在方位阻尼工作狀態。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種能夠實現捷聯慣性導航系統系統誤差的快速收斂的。本專利技術的目的是這樣實現的步驟ー捷聯慣導系統進行預熱準備；步驟ニ 捷聯慣導系統進行初始對準；步驟三進行正向姿態矩陣更新；步驟四進行正向速度更新；步驟五進行正向位置更新；步驟六對步驟三至步驟五的數據完成存儲，進行姿態矩陣、速度、位置的重新初值賦值，進行慣導系統逆向解算；步驟七進行逆向姿態矩陣更新；步驟八進行逆向速度更新；步驟九進行逆向位置更新；步驟十重新對姿態矩陣、速度、位置進行初值賦值，并重復步驟三至步驟九。本專利技術利用捷聯系統數學平臺的多祥性，對快速阻尼算法進行研究。假設導航計算機存儲容量足夠大并且計算能力足夠強，則導航計算機可以對SINS的采樣數據進行存儲，并應用不同的算法對已存儲的數據進行反復計算，解算出當前時刻最優的導航結果。而這ー特點在平臺慣導系統中是不可能實現的，因為一旦對平臺施加了某種控制后，就難以使平臺恢復到控制前的狀態以便重新實施另外一種控制算法，若將SINS存儲的采樣數據當作一組時間序列看待，正常情況下對該序列按時間先后從前往后進行分析，達到實現系統阻尼的目的。如果簡單地按時間直接將采樣數據序列進行分段分配，則越是在前期階段中被利用的數據信息越少，若在后期階段中將前期階段數據丟棄不再利用將造成信息浪費，因此在后期階段中還應當反過來重新挖掘前期階段的數據信息，如此反復利用數據，必然能夠増加可用信息量，有利于縮短系統阻尼時間。為了解決傳統的捷聯系統方位阻尼收斂時間長、速度慢的缺點，本專利技術充分利用捷聯慣性導航系統的“數學平臺”多祥性的特點，引入可逆算法，提出了ー種快速阻尼方案，最終實現了捷聯慣性導航系統系統誤差的快速收斂。本專利技術的方法可用于船用捷聯慣導系統的導航誤差抑制領域。本專利技術的優點主要體現在一、本專利技術在沒有使用任何外部輔助信息的基礎上，抑制了導航信息的誤差，提高了捷聯慣性導航系統的精度；ニ、本專利技術充分利用捷聯慣性導航系統的“數學平臺”的多祥性，提高了系統阻尼的收斂速度，大大縮短了收斂時間。 三、本專利技術在沒有増大阻尼系數的條件下，縮短了阻尼時間，因此本方案有著較強的運動適應性。附圖說明圖I為本專利技術的流程圖；圖2為本專利技術的原理圖。具體實施例方式下面舉例對本專利技術做更詳細的描述步驟ー捷聯慣導系統的預熱準備，預熱時間約為2個小時；步驟ニ 捷聯慣導系統的初始對準；步驟三進行正向姿態矩陣更新；正向姿態矩陣更新計算時，采用的算法模型為Qk=C^iI +AT-Ω^)(I)式中權利要求1.一種，其特征是 步驟一捷聯慣導系統進行預熱準備； 步驟二 捷聯慣導系統進行初始對準； 步驟三進行正向姿態矩陣更新； 步驟四進行正向速度更新； 步驟五進行正向位置更新； 步驟六對步驟三至步驟五的數據完成存儲，進行姿態矩陣、速度、位置的重新初值賦值，進行慣導系統逆向解算； 步驟七進行逆向姿態矩陣更新； 步驟八進行逆向速度更新； 步驟九進行逆向位置更新； 步驟十重新對姿態矩陣、速度、位置進行初值賦值，并重復步驟三至步驟九。2.根據權利要求I所述的，其特征是所述正向姿態矩陣更新，采用如下模型Cnbk=Cnbk^I+Μ. Μ), 其中3.根據權利要求2所述的，其特征是所述正向速度更新，采用如下模型V: = V；, +AT.， 其中4.根據權利要求3所述的，其特征是所述正向位置更新，采用如下模型5.根據權利要求4所述的，其特征是所述進行慣導系統逆向解算的方法為將正向姿態矩陣更新、速度更新、位置更新模型中的陀螺采樣和地球自轉角速率符號取反，并設置逆向導航算法的初值為全文摘要本專利技術提供的是一種。步驟一捷聯慣導系統進行預熱準備；步驟二捷聯慣導系統進行初始對準；步驟三進行正向姿態矩陣更新；步驟四進行正向速度更新；步驟五進行正向位置更新；步驟六對上述數據完成存儲，進行姿態矩陣、速度、位置的重新初值賦值，進行慣導系統逆向解算；步驟七進行逆向姿態矩陣更新；步驟八進行逆向速度更新；步驟九進行逆向位置更新；步驟十重新對姿態矩陣、速度、位置進行初值賦值，并重復步驟三至步驟九。本專利技術充分利用捷聯慣性導航系統的“數學平臺”多樣性的特點，引入可逆算法，最終實現了捷聯慣性導航系統系統誤差的快速收斂。本專利技術的方法可用于船用捷聯慣導系統的導航誤差抑制領域。文檔編號G01C21/16GK102853833SQ20121011089公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月16日 優先權日2012年4月16日專利技術者徐博, 高偉, 周廣濤, 奔粵陽, 盧寶峰, 吳磊, 程建華, 陳世同, 于強, 高洪濤 申請人:哈爾濱工程大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種捷聯慣性導航系統快速阻尼方法，其特征是：步驟一：捷聯慣導系統進行預熱準備；步驟二：捷聯慣導系統進行初始對準；步驟三：進行正向姿態矩陣更新；步驟四：進行正向速度更新；步驟五：進行正向位置更新；步驟六：對步驟三至步驟五的數據完成存儲，進行姿態矩陣、速度、位置的重新初值賦值，進行慣導系統逆向解算；步驟七：進行逆向姿態矩陣更新；步驟八：進行逆向速度更新；步驟九：進行逆向位置更新；步驟十：重新對姿態矩陣、速度、位置進行初值賦值，并重復步驟三至步驟九。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐博，高偉，周廣濤，奔粵陽，盧寶峰，吳磊，程建華，陳世同，于強，高洪濤，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：