一种基于火箭橇试验的惯性测量系统落点精度估计方法

摘要

本发明公开了一种基于火箭橇试验的惯性测量系统落点精度估计方法，该方法利用已知的误差系数标准差和相关系数矩阵，以及火箭橇试验中测量的火箭橇橇体角速度和加速度，得到随时间变化的距离误差方差。之后，通过公式推导与计算，可以获得覆盖50％落点范围火箭橇试验的落点精度估计公式。本发明只进行一个方向的落点估计，避免了进行多个方向估计的繁琐计算，快速获得估计结果，并提高了估计的准确程度。

主权项

一种基于火箭橇试验的惯性测量系统落点精度估计方法，所述惯性测量系统搭载在火箭橇上，其特征在于步骤如下：(1)在火箭橇运行过程中，惯性测量系统实时测量自身的加速度和角速度，并根据测得的加速度和角速度进行导航解算得到每一时刻火箭橇橇体坐标系到火箭橇轨道坐标系的姿态变换矩阵；所述火箭橇轨道坐标系OX_lY_lZ_l的原点为火箭橇轨道起始点，OX_l轴指向火箭橇橇体运动前进方向，OZ_l轴朝上垂直于轨道，OY_l轴在水平面内垂直于轨道，且三者满足右手准则；火箭橇橇体坐标系OX_bY_bZ_b的原点为橇体中心，OX_b轴指向运动方向，OZ_b轴指天，OY_b轴分别与OX_b、OZ_b轴垂直，且满足右手准则；(2)利用每一时刻惯性测量系统测得的加速度和火箭橇橇体坐标系到火箭橇轨道坐标系的姿态变换矩阵计算得到每一时刻惯性测量系统位置环境函数的系数矩阵；(3)根据惯性测量系统加速度计误差系数的标准差矩阵和相关系数矩阵得到惯性测量系统加速度计误差协方差矩阵；所述惯性测量系统加速度计误差系数包括加速度计零值偏差测量误差、标度因数不对称性相对误差测量误差、误差系数标度因数测量误差、二次项误差系数、奇二次项系数误差、交叉耦合项系数以及三次项误差系数；(4)利用加速度计误差协方差矩阵和每一时刻惯性测量系统位置环境函数的系数矩阵，计算每一时刻惯性测量系统实际位置和理论位置的距离误差方差；(5)利用每一时刻惯性测量系统实际位置和理论位置的距离误差方差，计算得到每一时刻惯性测量系统的落点精度。