一种基于非线性跟踪微分器的杆臂误差解算方法

摘要

本发明属于惯性导航系统和卫星导航系技术领域，具体涉及一种在SINS/卫星导航系统重力测量中基于非线性跟踪微分器的杆臂误差解算方法。本发明包括：得到在载体坐标系下的比力；得到地理系相对地球系的速度矢量；得到地理坐标系到惯性系角速度；得载体在导航解算后的载体相对于地理坐标系的角速度；得到两系统在载体系中的杆臂距离；得到在地理系下的表达式以及与角速度的关系；得到斜对称矩阵的微分值；解算出杆臂误差值。本发明避免了传统的杆臂误差直接处理引入噪声和精度不理想问题，本发明中构造的非线性微分跟踪器时，只需适当调整参数，构造合理的非线性函数就可以得到高品质的跟踪微分器，得到较高精度的输出结果。

主权项

一种基于非线性跟踪微分器的杆臂误差解算方法，其特征在于：(1)利用SINS的加速度计采集载体比力信息，得到在载体坐标系下的比力f^b；(2)根据惯导系统解算方程，已知载体坐标系到地理坐标系的余弦矩阵可以得到地理系相对地球系的速度矢量(3)利用初始经纬度信息，确定地理系到地球系的角速度将地球的自转角速度投影到地理坐标下为求和得到地理坐标系到惯性系角速度(4)利用SINS陀螺仪采集载体的角速度信息以及角速度在余弦矩阵作用下可得到求差可得载体在导航解算后的载体相对于地理坐标系的角速度(5)利用SINS采集的比力信息和余弦矩阵确定SINS在载体坐标系中的位置信息；利用卫星导航系统接收机采集到的卫星导航系统的信号确定接收机在载体系中的位置信息，位置信息与位置信息作差得到两系统在载体系中的杆臂距离r^b；(6)对载体系中的杆臂距离r^b进行解算和微分得到在地理坐标系下的距离误差Δl，速度误差Δv和加速度误差Δa,得到在地理系下的表达式以及与角速度的关系；(7)根据载体相对于地理坐标系的角速度的斜对称矩阵信息，利用跟踪微分器以角速度为非线性跟踪器的输入，则输出为角加速度信息，得到斜对称矩阵的微分值(8)根据载体相对于地理坐标系的距离误差，速度误差和加速度杆误差的模型表达式，利用跟踪微分器得到的信息，解算出杆臂误差值。