一种基于sins/cns的组合导航信息融合方法

文档序号:6111554阅读:277来源:国知局
专利名称:一种基于sins/cns的组合导航信息融合方法
技术领域
本发明涉及的是一种导航技术,特别是涉及一种高精度的导航技术,尤其是涉及一种基于SINS/CNS的组合导航技术。
背景技术
在现代导航系统中,对导航信息量的要求越来越多,对导航精度的要求越来越高。 要使系统性能得到提高,只靠提高单一导航系统的精度,不仅在技术上难度很大,而且在实际中效果也不十分明显。组合导航技术的出现,使得这一问题有了理想的解决方案。在实际应用中将几种导航系统安装在同一载体上,构成多传感器组合导航系统。利用卡尔曼滤波器进行导航参数和系统状态估计,可以综合各种系统的优点,达到取长补短、提高性能的目的,更好地满足载体对导航系统的要求。捷联惯性导航系统可以不依赖任何外界信息,实现完全自主导航。然而,由于陀螺漂移的存在,导致捷联惯导系统的精度随着时间的积累而降低,而天文导航可提供控制所需的各种高精度姿态数据且测量误差不随时间积累,但是数据更新率低且容易受到天气的影响。可以看到,二者具有极强的互补性和非相似性,如果将它们进行适当的组合,充分利用各子系统的信息,相互取长补短,就能达到提高导航精度和可靠性的目的。为此,本发明提出将SINS与CNS适当的组合起来,采用姿态匹配的方法,利用卡尔曼滤波技术实现高精度导航,既能克服SINS测量误差随时间积累的问题,又能克服星敏感器自身的缺点,从而达到取长补短的目的。由于两种系统均不向外辐射任何信息,所以抗干扰性强,完全自主,因此本发明提出的SINS/CNS组合导航方法具有精度高、隐蔽性好、自主性强等显著优点。

发明内容
本发明的目的在于提供一种基于SINS/CNS的组合导航信息融合方法。本发明通过包括以下步骤实现(1)采集星敏感器的输出;(2)求解地球坐标系相对于惯性坐标系之间的转换以及地球坐标系与地理坐标系的转换矩阵;(3)通过上述步骤给出的信息,解算得到模拟的姿态矩阵;(4)由姿态矩阵求解得到载体的姿态角;(5)根据实际姿态角以及系统的失准角计算载体的误差姿态角;(6)建立组合导航系统的量测方程;(7)建立组合导航系统的状态方程;(8)对系统的误差进行估计补偿。本发明的工作原理是第一步采集星敏感器的输出星敏感器的坐标系相对于惯性坐标系(i系天球坐标系)之间的姿态信息G ;第二步通过星敏感器自身携帯的世界标准时间系统,可以得到地球坐标系(e 系)相对于惯性坐标系(i系)之间的转换矩阵
权利要求
1. 一种基于SINS/CNS的组合导航信息融合方法,其特征在于包括以下步骤(1)采集星敏感器的输出星敏感器的坐标系相对于惯性坐标系(i系天球坐标系) 之间的姿态信息G;(2)通过星敏感器自身携带的世界标准时间系统,可以得到地球坐标系(e系)相对于惯性坐标系(i系)之间的转换矩阵
全文摘要
本发明提供一种基于SINS/CNS的组合导航信息融合方法。本发明包括以下步骤(1)采集星敏感器的输出;(2)求解地球坐标系相对于惯性坐标系之间的转换以及地球坐标系与地理坐标系的转换矩阵;(3)通过上述步骤给出的信息,解算得到模拟的姿态矩阵;(4)由姿态矩阵求解得到载体的姿态角;(5)根据实际姿态角以及系统的失准角计算载体的误差姿态角;(6)建立组合导航系统的量测方程;(7)建立组合导航系统的状态方程;(8)对系统的误差进行估计补偿。本发明提供的组合导航信息融合方法能够有效地降低误差,提高导航精度。
文档编号G01C21/28GK102393204SQ20111032377
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者张义, 张磊, 张鑫, 王秋滢, 高伟 申请人:哈尔滨工程大学
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