一种惯性航向姿态系统的磁航向信号补偿和检测方法

摘要

本发明属于导航领域，涉及一种惯性航向姿态系统的磁航向信号补偿和检测方法，包括：步骤1：采样并转换磁传感器485总线输出的三轴磁通分量M_x、M_y、M_z；步骤2：对采样磁通量信号进行三轴磁通量综合检测，步骤3：根据三轴磁通分量M_x、M_y、M_z和惯性姿态系统的俯仰θ、横滚γ信号计算磁传感器输出航向ψ_M0；步骤4：依据惯性姿态系统中存储的罗差标定参数A、B、C、D、E、F、G、修正航向△ψ和磁传感器输出航向ψ_M0计算罗差补偿量δ，并修正磁航向Ψ_M：步骤5：进行磁航向离散性检测；步骤8：载机角运动检测。

主权项

一种惯性航向姿态系统的磁航向信号补偿和检测方法，其特征在于，包括：步骤1：采样并转换磁传感器485总线输出的三轴磁通分量M_x、M_y、M_z；步骤2：对采样磁通量信号进行三轴磁通量综合检测，如果满足下式，则认为采样磁通量信号有效，进入步骤3；否则当前磁航向无效，返回步骤1；$0.3\le \sqrt{M_x^2+M_y^2+M_z^2}\le 0.7Gauss;$步骤3：根据三轴磁通分量M_x、M_y、M_z和惯性姿态系统的俯仰θ、横滚γ信号计算磁传感器输出航向ψ_M0；令M_HX＝cosγ·M_x+sinγ·M_zM_HY＝cosθ·M_y+sinγ·sinθ·M_x‑sinθ·cosγ·M_z则ψ_M计算＝tg^‑1(‑M_HX/M_HY)，Ψ_M计算取值范围(‑π,+π]，ψ_M0的取值如下表所示：ψ_M0取值表其中：E₂＝2.8×10^‑10；M_HX,为磁通量X轴水平分量；M_HY为磁通量Y轴水平分量；Ψ_M计算为磁航向的计算中间量；步骤4：依据惯性姿态系统中存储的罗差标定参数A、B、C、D、E、F、G、修正航向Δψ和磁传感器输出航向ψ_M0计算罗差补偿量δ，并修正磁航向Ψ_M：ψ_M＝ψ_M0‑δ+Δψ其中，罗差补偿量δ的计算如下：δ＝A+B·sin(ψ_M0)+C·cos(ψ_M0)+D·sin(2ψ_M0)+E·cos(2ψ_M0)+F·sin(3ψ_M0)+G·cos(3ψ_M0)步骤5：进行磁航向离散性检测，记录100ms内最少2个磁航向从小到大依次为ψ_M(1)……ψ_M(i)，离散度应满足以下条件：0°≤|ψ_M(1)‑ψ_M(n)|≤30°或330°≤|ψ_M(i)‑ψ_M(n)|≤360°其中i、n＝1…M，且i≠n，M＝100ms/Trm，Trm为磁航向更新周期，量纲ms；如果离散量满足以上条件，则离散量检测通过，进入步骤6；离散度不满足以上条件时，当前磁航向无效，返回步骤1；步骤6：计算100ms磁航向均值；如果当前100ms内的磁航向有效，累加各个磁航向，并平均每100ms平滑计算的磁航向取值范围[0,2π)；${\bar{\psi }}_M=\underset{n=1}{\overset{M}{\Sigma }}{\psi }_M\left(n\right)/M;$如果则步骤7：进行100ms磁航向均值范围检测当相邻且连续的两拍有效的和满足以下条件，则磁航向信息100ms均值检测通过，进入步骤8：否则当前磁航向无效，返回步骤1；或步骤8：载机角运动检测当满足以下条件时，则设置磁航向有效，对外输出磁航向信息；否则当前磁航向无效，返回步骤1；和并且其中分别为当前100ms内的惯性姿态系统输出的机体X、Y和Z角速率的平均值。