一种火箭橇试验外测数据融合方法

摘要

本发明公开了一种火箭橇试验外测数据融合方法，本发明综合了雷达系统的测速精度、遮光板系统的位置精度和差分GPS的定位、测速精度，弥补了水刹车段数据丢失的现象，使外测数据更加完整，实现对火箭橇试验的全程覆盖，数据融合的同时完成了雷达、遮光板以及差分GPS系统的时间同步问题，整个融合方法得到的数据都具有该阶段最高的精度水平，该方法相对以往采用单一外测手段进行误差分离或者功能评判，数据融合方法提供了更多数据点，改善了以往采用单一外测手段进行误差分离的状况，使精度分析更加准确，为惯性测量装置误差模型的高阶项分离提供依据。

主权项

一种火箭橇试验外测数据融合方法，火箭橇试验采用雷达系统、遮光板系统和差分GPS系统获取外测数据，其特征在于步骤如下：(1)火箭橇试验从加速段到滑行段前半段，采用雷达系统测量得到火箭橇的速度信息，采用遮光板系统测量得到火箭橇的位置信息，利用火箭橇的速度信息采用拉格朗日插值算法插值得到遮光板系统采样点所对应的火箭橇速度信息，对遮光板系统采样点所对应的火箭橇速度信息进行积分得到遮光板系统采样点所对应的火箭橇位置信息，将积分得到的遮光板系统采样点所对应的火箭橇位置信息与遮光板系统测量得到的位置信息进行最小二乘拟合得到火箭橇试验遮光板系统与雷达系统的时间同步误差Δt、起始速度误差V0和起始点零位误差S0，对上述三个误差进行补偿得到火箭橇试验加速段和滑行段前半段的外测数据；(2)火箭橇试验从滑行段前半段结束到滑行段后半段，采用雷达系统测量得到火箭橇的速度信息，采用遮光板系统测量得到火箭橇的位置信息，采用差分GPS系统测量得到火箭橇的位置信息和速度信息，按照步骤（1）的方法得到火箭橇试验遮光板系统与雷达系统的时间同步误差Δt、起始速度误差V0和起始点零位误差S0，利用雷达系统测量得到的火箭橇速度信息采用拉格朗日插值算法插值得到差分GPS系统采样点所对应的火箭橇速度信息，将插值得到的差分GPS系统采样点所对应的火箭橇速度信息与差分GPS系统测量得到的速度信息进行最小二乘拟合得到火箭橇试验差分GPS系统与雷达系统的时间同步误差Δt1，对上述四个误差进行补偿得到火箭橇试验滑行段后半段的外测数据；(3)火箭橇试验从滑行段结束到火箭橇速度达到15m/s时，采用雷达系统测量得到火箭橇的速度信息，采用差分GPS系统测量得到火箭橇的位置信息和速度信息，按照步骤（2）的方法得到火箭橇试验差分GPS系统与雷达 系统的时间同步误差Δt1，对差分GPS系统与雷达系统的时间同步误差进行补偿得到火箭橇试验在该阶段的外测数据；(4)从火箭橇速度低于15m/s直至停止，采用差分GPS系统测量得到火箭橇的速度和位置信息，将差分GPS系统测量得到火箭橇的速度和位置信息作为火箭橇试验在该阶段的外测数据；（5）将步骤（1）‑（4）得到的火箭橇试验四个阶段的外测数据进行拼接得到火箭橇试验全过程外测数据，从而实现火箭橇试验外测数据的融合。