| 发明名称 | 一种基于GPS信息的惯性导航系统测量误差修正方法 | ||
| 摘要 | 本发明公开了一种基于GPS信息的惯性导航系统测量误差修正方法，本发明提出采用串联控制的方法，引入外部GPS位置信息、速度信息以对惯性导航误差进行修正，通过设计合适的控制器即可完成对输入信号噪声的滤除，完成系统输出对系统输入的跟踪，即完成对惯导系统速度和位置误差的修正，该方法不依赖于系统误差模型的精确性，运算速度快，时间开销短，当外测数据频率较高时也可完成对惯导系统速度和位置测量误差的修正，只需通过修改控制器参数即可重新建立系统的误差模型，工作量小。 | ||
| 申请公布号 | CN103471593B | 申请公布日期 | 2015.12.23 |
| 申请号 | CN201310403697.2 | 申请日期 | 2013.09.06 |
| 申请人 | 北京航天控制仪器研究所 | 发明人 | 魏宗康;刘生炳;赵龙 |
| 分类号 | G01C21/20(2006.01)I | 主分类号 | G01C21/20(2006.01)I |
| 代理机构 | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人 | 臧春喜 |
| 主权项 | 一种基于GPS信息的惯性导航系统测量误差修正方法，其特征在于包括北向通道测量误差修正步骤和东向通道测量误差修正步骤：北向通道测量误差修正步骤：(1)对惯性导航系统测量的北向加速度a<sub>n</sub>进行积分获得北向速度<img file="FDA0000774562410000011.GIF" wi="84" he="76" />(2)将北向速度<img file="FDA0000774562410000012.GIF" wi="54" he="72" />与GPS获得的载体真实北向速度v<sub>n</sub>做差得到北向速度误差<img file="FDA0000774562410000013.GIF" wi="118" he="72" />即<maths num="0001" id="cmaths0001"><img file="FDA0000774562410000014.GIF" wi="301" he="76" /></maths>(3)北向速度修正环节控制器根据北向速度误差<img file="FDA0000774562410000015.GIF" wi="93" he="73" />生成纬度控制量u<sub>vn</sub>；(4)利用纬度控制量u<sub>vn</sub>对北向加速度a<sub>n</sub>进行修正，经过修正后的北向加速度a<sub>n</sub>再次进行积分得到修正后的北向速度；(5)利用<img file="FDA0000774562410000016.GIF" wi="104" he="127" />将经过步骤(4)修正后的北向速度<img file="FDA0000774562410000017.GIF" wi="59" he="73" />转化为纬度变化率<img file="FDA0000774562410000018.GIF" wi="76" he="86" /><maths num="0002" id="cmaths0002"><img file="FDA0000774562410000019.GIF" wi="199" he="127" /></maths>(6)对纬度变化率<img file="FDA00007745624100000110.GIF" wi="56" he="84" />进行积分得到纬度<img file="FDA00007745624100000111.GIF" wi="76" he="74" />将纬度<img file="FDA00007745624100000112.GIF" wi="48" he="76" />与GPS获得的载体真实纬度<img file="FDA00007745624100000113.GIF" wi="56" he="58" />做差得到纬度误差<img file="FDA00007745624100000114.GIF" wi="123" he="72" />即<img file="FDA00007745624100000115.GIF" wi="274" he="72" />(7)纬度修正环节控制器根据纬度误差<img file="FDA00007745624100000116.GIF" wi="92" he="69" />生成控制量<img file="FDA00007745624100000117.GIF" wi="87" he="67" />(8)利用控制量<img file="FDA00007745624100000118.GIF" wi="64" he="69" />对纬度变化率<img file="FDA00007745624100000119.GIF" wi="55" he="84" />进行修正，经过修正后的纬度变化率<img file="FDA00007745624100000120.GIF" wi="48" he="84" />再次进行积分得到修正后的纬度<img file="FDA00007745624100000121.GIF" wi="75" he="73" />修正后的纬度<img file="FDA00007745624100000122.GIF" wi="49" he="75" />作为惯性导航系统的北向通道输出，从而完成北向通道测量误差的修正；东向通道测量误差修正步骤：(1)对惯性导航系统测量的东向加速度a<sub>e</sub>进行积分获得东向速度<img file="FDA00007745624100000123.GIF" wi="78" he="67" />(2)将东向速度<img file="FDA00007745624100000124.GIF" wi="48" he="65" />与GPS获得的载体真实东向速度v<sub>e</sub>做差得到东向速度误差<img file="FDA00007745624100000125.GIF" wi="122" he="68" />即<maths num="0003" id="cmaths0003"><img file="FDA00007745624100000126.GIF" wi="299" he="76" /></maths>(3)东向速度修正环节控制器根据东向速度误差<img file="FDA0000774562410000021.GIF" wi="97" he="73" />生成经度控制量u<sub>ve</sub>；(4)利用经度控制量u<sub>ve</sub>对东向加速度a<sub>e</sub>进行修正，经过修正后的东向加速度a<sub>e</sub>再次进行积分得到修正后的东向速度；(5)利用<img file="FDA0000774562410000022.GIF" wi="262" he="120" />将经过步骤(4)修正后的东向速度<img file="FDA0000774562410000023.GIF" wi="52" he="68" />转化为经度变化率<img file="FDA0000774562410000024.GIF" wi="72" he="77" /><maths num="0004" id="cmaths0004"><img file="FDA0000774562410000025.GIF" wi="371" he="129" /></maths>(6)对经度变化率<img file="FDA0000774562410000026.GIF" wi="52" he="79" />进行积分得到经度<img file="FDA0000774562410000027.GIF" wi="78" he="76" />将经度<img file="FDA0000774562410000028.GIF" wi="56" he="71" />与GPS获得的载体真实经度λ做差得到经度误差<img file="FDA0000774562410000029.GIF" wi="112" he="62" />即<img file="FDA00007745624100000210.GIF" wi="273" he="79" />(7)经度修正环节控制器根据经度误差<img file="FDA00007745624100000211.GIF" wi="70" he="60" />生成经度控制量u<sub>λ</sub>；(8)利用经度控制量u<sub>λ</sub>对经度变化率<img file="FDA00007745624100000212.GIF" wi="55" he="77" />进行修正，经过修正后的经度变化率<img file="FDA00007745624100000213.GIF" wi="48" he="75" />再次进行积分得到修正后的经度<img file="FDA00007745624100000214.GIF" wi="74" he="81" />修正后的经度<img file="FDA00007745624100000215.GIF" wi="49" he="71" />作为惯性导航系统的东向通道输出，从而完成东向通道测量误差的修正。 | ||
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