激光跟踪惯性组合测量系统及其测量方法

摘要

激光跟踪惯性组合测量系统及其测量方法，属于精密测量技术领域。为了提高现有激光动态跟踪测量系统的稳定性和实时姿态测量精度，丰富现有动态跟踪测量系统的测量输出信息，本发明公开一种目标空间位置和姿态的激光跟踪惯性组合测量系统，包括惯性测量分系统、激光跟踪测量分系统以及分别与惯性测量分系统和激光跟踪测量分系统相连接的计算机控制与数据采集处理分系统。本发明还公开了一种动态跟踪测量方法，该方法根据卡尔曼滤波算法要求，建立目标固连坐标系相对全局坐标系运动的系统方程和观测方程，并编制扩展卡尔曼滤波算法对各种误差信息进行最优修正，从而计算出目标固连坐标系相对于全局坐标系的位置和姿态信息。

主权项

1.激光跟踪惯性组合测量系统，其特征在于，该系统包括惯性测量分系统、激光跟踪测量分系统以及分别与惯性测量分系统和激光跟踪测量分系统相连接的计算机控制与数据采集处理分系统，所述的惯性测量分系统是指完成目标全姿态测量所需的按平台式工作方式或捷联式工作方式工作的惯性仪表组，惯性仪表组刚性连接在运动目标上；所述的激光跟踪测量分系统包括激光跟踪站群和接受并反射所述激光跟踪站群发射的激光信号的目标反射镜组，目标反射镜组刚性连接在运动目标上；所述的计算机控制与数据采集处理分系统包括存储多传感器数据融合算法软件程序的计算机，及其外围转换电路；所述多传感器融合算法采用扩展卡尔曼滤波算法、多采样率传感器数据关联、系统故障检测与隔离理论算法编制，对惯性仪表组测得的运动目标在惯性空间的加速度、角速度和激光跟踪站测得的运动目标上目标反射镜所在观测点在惯性空间的位置坐标的数据进行融合处理。