1.一种基于外积补偿的auv动基座对准方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)使auv在起始点完成动基座的粗对准;
(2)使auv在短时间内由初始点航行到已知位置,并进行船位推算;
(3)分别对船位推算的位置信息和实际的位置信息建立位移向量s1和s2,并构造它们的外积向量,并用外积向量表示航向误差角;
(4)将求得的航向误差角补偿到重力加速度上,用精确的重力加速度去校正转换矩阵;转换矩阵不断更新,当航向误差角为0时,船位推算点和auv的实际位置点重合,得到精确的捷联矩阵,即导航坐标系与真实的导航坐标系重合,完成动基座的精对准。
2.根据权利要求1所述的一种基于外积补偿的auv动基座对准方法,其特征在于,所述步骤(1)包括以下步骤:
(1)利用角速度和比力在载体坐标系上的投影与它们在导航坐标系上的投影之间的坐标转换关系,来计算初始坐标转换矩阵;
(2)由角度传感器输出的角度在微分后得到角速度,和陀螺仪输出的角速度进行比较后,输入滤波模块;由多普勒计程仪输出的速度在微分后得到加速度,和加速度计输出的加速度进行比较后,输入滤波模块;
(3)滤波模块推算角速度和加速度的最优估计值,导航计算机根据每次补偿后的陀螺仪和加速度计测得的载体坐标系下的角速度和比力,不断解算新的转换矩阵,由此基本消除了初始坐标转换矩阵中陀螺仪和加速度计的仪表误差,完成粗对准。
3.根据权利要求1所述的一种基于外积补偿的auv动基座对准方法,其特征在于,步骤(3)所述的航向误差角为auv在坐标系中因推算轨迹和实际轨迹不同产生的偏差角,所述偏差角就是导航计算机计算出来的导航坐标系与真实的导航坐标系间的偏差。
4.根据权利要求1所述的一种基于外积补偿的auv动基座对准方法,其特征在于,步骤(3)所述的外积向量的方向为重力加速度的反方向。
5.一种采用权利要求1所述方法的基于外积补偿的auv动基座对准系统,其特征在于,包括捷联惯导系统、角度传感器、多普勒计程仪、导航计算机、船位推算模块和滤波模块,所述角度传感器用于对捷联惯导系统的陀螺仪进行补偿,以为auv的粗对准提供准确的角速度信息;所述多普勒计程仪用于对捷联惯导系统的加速度进行补偿,为auv的粗对准提供准确的比力信息,保证粗对准时坐标矩阵的精度,并为auv的精对准提供准确的重力加速度;所述滤波模块用于在校正转换矩阵时推算最优估计值;所述船位推算模块用于推算auv动基座粗对准完成后的初始航向信息,用于与实际航向信息比较,建立位移向量,为导航计算机解算航向误差角提供位置信息;所述导航计算机用于坐标转换矩阵的解算,在动基座粗对准时,根据每个时刻陀螺仪和加速度计测得的以载体坐标系表示的角速度和比力信息去更新转换矩阵,用于消除陀螺仪和加速度计的仪表误差;在动基座精对准时,根据由航向误差角得到的精确的重力加速度去更新转换矩阵,用于减小失准角。