一种基于速度加比力匹配的传递对准时间延迟估计方法

摘要

本发明公开一种基于速度加比力匹配的传递对准时间延迟估计算法。其实现方法是：利用已对准的主惯导对子惯导进行粗对准，再利用子惯导相对主惯导的速度差、比力差作为滤波观测量，并将主惯导信息的时间延迟量扩充为滤波系统状态变量，结合惯导系统的误差模型，利用卡尔曼滤波算法估计出时间延迟以及子惯导相对于主惯导的平台误差角。本发明适用于主、子惯导均为平台式惯导系统时，延迟时间较短的速度加比力匹配传递对准。

主权项

一种基于速度加比力匹配的传递对准时间延迟估计算法，其特征是：(1)子惯导预热，并利用已对准的平台式主惯导系统对子惯导系统进行一步传递对准，完成子惯导系统的粗对准；(2)主、子惯导进行导航解算，并采集主惯导速度、比力信息传输至子惯导解算计算机；(3)在子惯导计算机中，构造卡尔曼滤波基本方程，并利用主、子惯导速度差、比力差进行标准离散卡尔曼滤波迭代解算；其中，主、子惯导均为平台式惯导系统，所选取的滤波系统状态变量为：X＝[δv_x δv_y φ_x φ_y φ_z ▽_x ▽_y ε_x ε_y ε_z Δt]^T式中，δv_x、δv_y分别为子惯导东向、北向速度误差；φ_x、φ_y、φ_z分别为子惯导相对于主惯导的平台误差角；▽_x、▽_y分别为子惯导加速度计零偏；ε_x、ε_y、ε_z分别为子惯导陀螺漂移；Δt为主惯导信息的时间延迟；结合子惯导系统误差微分方程，建立滤波状态方程；速度加比力匹配法的系统观测量为：Z＝[δv_x δv_y δf_x δf_y]^T式中，δf_x、δf_y分别为主、子惯导比力之差；滤波观测方程为：Z＝HX+V$H=\left[\begin{array}{ccccccccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0& 0& 0& 0& 0& -\mathrm{Dv}\left(1\right)\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0& 0& 0& 0& 0& -\mathrm{Dv}\left(2\right)\\ 0& 0& 0& -f_z& f_y& 1& 0& 0& 0& 0& -\mathrm{Da}\left(1\right)\\ 0& 0& f_z& 0& -f_x& 0& 1& 0& 0& 0& -\mathrm{Da}\left(2\right)\end{array}\right]$式中，$\mathrm{Dv}\left(t\right)={\stackrel{·}{V}}_m^n\left(t\right),\mathrm{Da}\left(t\right)={\stackrel{·}{f}}_m^n\left(t\right);$其中，分别为主惯导速度与比力的微分；(4)卡尔曼滤波结束后，得到延迟时间估计值以及时间延迟补偿后的平台误差角。