多波束测速测距修正的鲁棒导航方法

摘要

多波束测速测距修正的鲁棒导航方法，首先进行惯导计算，然后进行测距修正，接下来进行速度修正，测距修正采用的信息源为测距敏感器；速度修正的信号源分为两种，一种是测距信号，另一种是测速信号：当测距信号有效，并且飞行高度符合测速修正引入范围时，将连续两次测距信号求解的高度进行差分，获得重力方向的速度；当测速信号有效，且飞行高度符合测速修正引入范围时，直接获得沿测速敏感器波束方向的速度。然后利用惯导前两个周期的速度计算推算测距或测速信号对应时刻的着陆器惯性速度，之后转换为相对月面的速度并投影到高度方向或测速波束方向。本发明简单实用,可靠性高，保证了导航全程的高精度。

主权项

多波束测速测距修正的鲁棒导航方法，其特征在于实现步骤如下：（1）惯导解算利用前一个采样周期内陀螺测量的角速度计算当前时刻着陆器的惯性姿态，然后利用加速度计测量得到的比力计算当前时刻着陆器的速度，并积分获得着陆器在惯性坐标系下的位置；（2）测距修正若收到测距敏感器的有效数据，并且飞行高度符合测距修正的引入范围，则将该数据通过安装矩阵和着陆器姿态矩阵变换求解出高度数据；同时利用前两个周期的惯导解算，推算测距敏感器数据所对应时间点上的着陆器高度，将惯导和测距仪分别解算的高度做差，并按照高度修正系数修正高度方向的位置误差；该高度修正系数随着陆器高度线性变化，着陆器高度越高，所述高度修正系数越小，高度越低高度修正系数越大；（3）速度修正速度修正的信号源分为两种，一种是测距信号，另一种是测速信号；当测距信号有效，并且飞行高度符合测速修正引入范围时，将连续两次测距信号求解的高度进行差分，获得重力方向的速度，同时利用惯导解算中前两个周期的速度推算测距信号对应时刻的着陆器惯性速度，并转换为相对月面的速度，将测距信号获得的速度与惯导获得的速度做差，并按照速度修正系数修正重力方向的速度，该速度修正系数随着陆器速度线性变化，着陆器速度越快，速度修正系数越小，速度越小，速度修正系数越大；测速信号有效时，利用惯导解算中前两个周期的速度推算测速信号对应时刻的着陆器惯性速度，并转换为相对月面的速度，将测速信号获得的速度与惯导获得的速度做差，并按照速度修正系数修正波束方向的速度，该速度修正系数随着陆器速度线性变化，着陆器速度越快，速度修正系数越小，速度越小，速度修正系 数越大；（4）对每一个控制周期重复（1）～（3）的步骤，完成导航解算。