一种统一惯性导航解算方法与流程

技术特征：

1.一种统一惯性导航解算方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、根据如下迭代公式更新计算地固坐标系到导航坐标系的转换矩阵：

$R_e^n\left(k\right)=R_e^n(k-1)-{\mathrm{\Ω}}_{en}^n{R}_e^n(k-1)\mathrm{\Δ}t;$

其中：分别为当前时刻k和前一时刻k-1的地固坐标系到导航坐标系的转换矩阵，且地固坐标系到导航坐标系的转换矩阵初始值为设定值Δt为相邻时刻间的时间间隔；为由构成的反对称矩阵，即为任意的三维列矢量，为外部系统提供的导航坐标系相对于地固坐标系的角速度矢量；

(2)、根据如下迭代公式更新计算固联坐标系到导航坐标系的转换矩阵：

$R_b^n\left(k\right)=R_b^n(k-1)+\[R_b^n(k-1){\mathrm{\Ω}}_{ib}^b-({\mathrm{\Ω}}_{en}^n+R_e^n(k-1\left){\mathrm{\Ω}}_{ie}^e{R}_n^e\right(k-1\left)\right)R_b^n(k-1)\]\mathrm{\Δ}t;$

其中：分别为当前时刻k和前一时刻k-1的固联坐标系到导航坐标系的转换矩阵，固联坐标系到导航坐标系的转换矩阵初始值为设定值为前一时刻k-1的导航坐标系到地固坐标系的转换矩阵，即为由构成的反对称矩阵，即为任意的三维列矢量，为设定的地球相对于惯性空间的角速度矢量；为由构成的反对称矩阵，即为任意的三维列矢量，为固联坐标系相对惯性空间的角速度矢量；

(3)、根据如下迭代公式更新计算载体在地固坐标系下的速度矢量：

其中：分别为当前时刻k和前一时刻k-1的载体在地固坐标系下的速度矢量，所述速度矢量的初始值为设定值为惯性系统中加速度计输出的固联坐标系下的比力；为设定的地固坐标系下的重力加速度矢量；

(4)、根据载体在地固坐标系下的速度矢量，更新计算载体在地固坐标系下的位置矢量；并根据所述速度矢量更新载体在地理坐标系下的位置坐标；

(5)、重复步骤(1)～(4)，在设定的惯性测量时段内，迭代计算得到每个时刻的载体在地固坐标系下的速度矢量、载体在地固坐标系下的位置矢量，以及载体在地理坐标系下的位置坐标。

2.根据权利要求1所述的一种统一惯性导航解算方法，其特征在于：在步骤(2)中：在捷联式惯性系统中，角速度矢量为惯性系统中陀螺仪输出的载体相对于惯性空间的角速度；在平台式惯性系统中，角速度矢量为台体相对惯性空间的角速度，由台体稳定控制回路给出。

3.根据权利要求1所述的一种统一惯性导航解算方法，其特征在于：在步骤(4)中，根据载体在地固坐标系下的速度矢量，更新计算载体在地固坐标系下的位置矢量，具体计算公式如下：

其中，分别为当前时刻k和前一时刻k-1的载体在地固坐标系下的位置矢量，所述位置矢量的初始值为设定值

4.根据权利要求3所述的一种统一惯性导航解算方法，其特征在于：如果已知载体在地理坐标系下的初始位置坐标，则载体在地固坐标系下的初始位置矢量其中，λ₀、h₀为载体在地理坐标系下的初始位置坐标中的纬度、经度和高度；N₀为初始卯酉圈曲率半径；e为地球第一偏心率。

5.根据权利要求1所述的一种统一惯性导航解算方法，其特征在于：在步骤(4)中，根据载体在地固坐标系下的速度矢量，更新计算载体在地理坐标系下的位置坐标，具体计算公式如下：

X(k)＝X(k-1)+U(k-1)V^e(k)Δt；

其中，X(k)、X(k-1)分别为当前时刻k和前一时刻k-1的载体在地理坐标系下的位置坐标，所述位置坐标的初始值λ₀、h₀分别为载体在地理坐标系下的初始纬度、经度和高度；U(k-1)的计算公式为：

其中，λ_k-1、h_k-1分别前一时刻k-1的载体在地理坐标系下的纬度、经度和高度，即a为地球长半轴；e为地球第一偏心率；N_k-1和M_k-1分别为前一时刻k-1的卯酉圈曲率半径和子午圈曲率半径。