一种载体加速运动时倾角误差修正方法

摘要

本发明提出一种载体加速运动时倾角误差修正方法，在天线处于稳定跟踪状态下，根据计算得到的天线载体直线加速度和向心加速度在姿态测量单元倾角传感器敏感方向上的分量，对直线加速度和向心加速度对倾角传感器的影响进行修正，然后对修正后倾角传感器角速度数据做卡尔曼滤波处理，得到修正后的横滚、俯仰倾角。本发明通过对倾角传感器的横滚倾角以及俯仰倾角进行修正，克服了载体加速度对倾角传感器的影响。通过修正后的横滚倾角以及俯仰倾角，能够准确控制姿态测量单元的传感器安装面水平，保证了天线电轴对卫星的跟踪精度。而且本发明运算量小，实现方便，不需要增加额外的硬件电路。采用本发明的方法后，天线一旦进入稳定跟踪状态，不易丢失目标。

主权项

一种载体加速运动时倾角误差修正方法，其特征在于：当AEC座架天线处于对卫星准确对准状态时，AEC座架天线的姿态测量单元方位角等于天线理论方位角H，姿态测量单元传感器安装面的俯仰角和横滚角等于0；采用以下步骤计算倾角误差并修正：步骤1：根据AEC座架天线的全球卫星定位系统给出的航向、速度数据，计算AEC座架天线载体的直线加速度α_t和向心加速度α_n：α_t＝(V_n‑V_n‑1)/ΔTα_n＝[(H_n‑H_n‑1)/ΔT]V_n其中V_n和V_n‑1为第n次以及第n‑1次对全球卫星定位系统采样得到的速度，H_n和H_n‑1为第n次以及第n‑1次对全球卫星定位系统采样得到的航向角，ΔT为采样时间间隔；步骤2：计算AEC座架天线载体的直线加速度α_t和向心加速度α_n在姿态测量单元横滚和俯仰倾角传感器敏感方向上的分量a_c＝α_nsin(H‑H_n)‑α_tcos(H‑H_n)a_e＝α_ncos(H‑H_n)+α_tsin(H‑H_n)其中a_c为加速度在横滚倾角传感器敏感方向的分量，a_e为加速度在俯仰倾角传感器敏感方向的分量，H为天线理论方位角；步骤3：使用加速度横滚方向分量a_c和加速度俯仰方向分量a_e，计算横滚和俯仰倾角传感器敏感方向相对水平面的倾斜角：Θ_c＝sin^‑1((A_c‑a_c)/g)Θ_e＝sin^‑1((A_e‑a_e)/g)其中Θ_c为横滚倾角传感器敏感方向相对水平面的倾角，Θ_e为俯仰倾角传感器敏感方向相对水平面的倾角，A_c为横滚倾角传感器敏感方向比力测量值，A_e为俯仰倾角传感器敏感方向比力测量值，g为重力加速度；步骤4：对步骤3得到的倾角传感器敏感方向相对水平面的横滚倾角Θ_c以及姿态测量单元横滚轴角速率陀螺进行卡尔曼滤波，得到修正后的横滚倾角；对步骤3得到的倾角传感器敏感方向相对水平面的俯仰倾角Θ_e以及姿态测量单元俯仰轴角速率陀螺进行卡尔曼滤波，得到修正后的俯仰倾角。