一种位置未知条件下的星敏感器/加速度计粗对准方法

摘要

本发明公开了一种位置未知条件下的星敏感器/加速度计粗对准方法。利用星敏感器提供的相对于惯性空间的姿态转换矩阵将加速度计输出信息投影转换至惯性系，根据重力加速度在惯性系投影为常值这一信息特性，设计Butterworth低通滤波器并对投影结果进行提取，进而根据提取信息解算得到载体姿态角的粗略估算结果，完成粗对准过程。本发明方法使得粗对准过程不受惯性组件测量误差影响，不需要已知位置信息，适用于载体摇摆和升沉等运动，扩大了粗对准方法的使用范围，增强了捷联惯导系统粗对准方法的适用性。

主权项

一种位置未知条件下的星敏感器/加速度计粗对准方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤一：采集安装于载体表面的加速度计的输出在载体坐标系投影f^b，采集星敏感器输出的载体坐标系b到惯性坐标系i的姿态转换矩阵其中，f表示加速度计测量输出，b表示载体坐标系；步骤二：根据星敏感器输出的姿态转换矩阵将加速度计的输出在载体坐标系投影f^b转换为在惯性坐标系投影步骤三：根据加速度计的输出在惯性坐标系投影fⁱ的信息特性，设计Butterworth低通滤波器，将加速度计的输出在惯性坐标系投影fⁱ通过Butterworth低通滤波器，得到滤波后的信息δfⁱ＝gⁱ，gⁱ为惯性坐标系下重力加速度；步骤四：根据滤波后的信息δfⁱ，得到惯性坐标系旋转至导航坐标系的旋转角度α和β，确定惯性坐标系到导航坐标系的姿态转换矩阵步骤五：根据惯性坐标系到导航坐标系的姿态转换矩阵和星敏感器输出的载体坐标系b到惯性坐标系i的姿态转换矩阵确定载体坐标系到导航坐标系的转换矩阵步骤六：根据载体坐标系到导航坐标系的转换矩阵得到载体姿态角的粗略估计，完成粗对准过程。