一种惯性导航系统三维空间落点精度估计方法
【专利摘要】本发明公开了一种惯性导航系统三维空间落点精度估计方法，当已知惯性导航纵向偏差、横向偏差和高度偏差的标准偏差后，建立空间直角坐标系OXYZ，利用标准偏差可求得一个椭球，在该椭球范围内包含了惯性导航在三维空间中50％的落点。本发明提供了一种描述空间内的惯性导航落点精度估计方法，相对传统的球概率误差(SEP)的描述方法，具有可得到精确表达式、准确描述落点特征的优点。
【专利说明】一种惯性导航系统三维空间落点精度估计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种落点精度估计方法，属于惯性导航系统精度估计领域。
【背景技术】
[0002]在惯性导航系统中，评价其三维落点精度的重要指标是基于三维空间的球概率误差SEP (Sphere Error Probablity)。这种精度度量法是为弹道导弹弹着点位置精度提供一种简单的度量，SEP定义为围绕实际目标包含50%的导弹弹头弹着点的球的半径。
[0003]SEP的理论计算方法如下:
[0004]在三维空间内定义坐标系0ΧΥΖ，其中O点为中心点，设在该坐标系内点的坐标(x, y, Z)服从三维正态分布且相互独立，记
【权利要求】
1.一种惯性导航系统三维空间落点精度估计方法，其特征在于步骤如下: (1)采集惯性导航系统η次导航后运载体停止的η个位置信息，η个位置构成位置组，η至少为6 ； (2)根据步骤(1)得到的η个位置信息，得到位置组中心的坐标，然后测量每个位置相对于位置组中心的纵向偏差、横向偏差和闻度偏差，在此基础上计算得到所有纵向偏差的标准差0 1、横向偏差的标准差σ 2和闻度偏差的标准差σ 3 ； (3)以位置组中心为原点O，建立空间直角坐标系OXYZ，使纵向偏差的方向落在X轴或Y轴的其中一个轴上，高度偏差的方向落在Z轴上； (4)根据步骤⑵得到的纵向偏差的标准差01、横向偏差的标准差σ2和闻度偏差的标准差σ3，在步骤(3)的坐标系内以原点O为中心建立一个椭球,使该椭球覆盖n/2个运载体停止位置； (5)根据步骤(4)建立的椭球得到该惯性导航系统三维落点精度ESEP= (a，b，c)，其中a、b、c分别为步骤(4)建立的椭球在纵向偏差方向、横向偏差方向和高度偏差方向的半轴长度，从而完成惯性导航系统三维落点精度的估计。
2.根据权利要求1所述的一种惯性导航系统三维空间落点精度估计方法，其特征在于:所述步骤(4)中建立的椭球满足如下形式: 椭球在纵向偏差方向的半轴长度a满足方程
椭球在横向偏差方向的半轴长度b满足方程
椭球在高度偏差方向的半轴长度c满足方程
其中
表示运载体停止的η个位置落在纵向偏差方向上[_a，+a]内的概率；
表不运载体停止的n个位置落在横向偏差方向上[_b, +b]内的概率；
表示运载体停止的η个位置落在高度偏差方向上[-c，+c]内的概率； 求解后得到 a = 1.539 ο 1 b = 1.539 σ 2 c = l.539 σ 3其中θ、β和r分别为极坐标的参数。
【文档编号】G01C25/00GK104197954SQ201410397823
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】魏宗康, 刘璠 申请人:北京航天控制仪器研究所