专利汇可以提供一种星光/惯性组合导航及误差在线标定方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种星光/惯性组合导航及误差在线标定方法,基于星敏感器三次转弹测星结果,根据三颗 恒星 在发射惯性 坐标系 的星光方向单位矢量,利用最小二乘法估计出平台失准 角 和星敏感器安装误差,从而提高星光/惯性组合导航 精度 。本发明在线同时标定出平台失准角和星敏感器安装误差,有利于提高星敏感器对惯导系统的修正精度。,下面是一种星光/惯性组合导航及误差在线标定方法专利的具体信息内容。
1.一种星光/惯性组合导航及误差在线标定方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)根据给定的星敏感器安装角 和待估计的星敏感器安装误差 将
弹体体坐标系B分别绕YB、ZB轴旋转-ψ0+ψ0、 后与星敏感器坐标系S重合,计算出弹体体坐标系到星敏感器坐标系的姿态转换矩阵 从而得到星敏感器坐标系中的星光矢量SS与SI的转换关系; ψ0分别为俯仰角、偏航角; Δψ0分别为俯仰方向、偏航方向;
2)根据星敏感器安装角 计算出弹体体坐标系B到理想星敏感器坐标系S'的转换矩阵 从而得到星敏感器坐标系中的理想星光矢量SS'与SI的转换关系;
3)根据SS与SI的转换关系、SS'与SI之间的转换关系,得到星敏感器测量量[ξ η]与平台失准角[αx αy αz]和星敏感器安装误差 之间的关系;
4)通过测量三颗导航星,得到三个星敏感器测量量,利用最小二乘法估计出平台失准角[αx αy αz]与星敏感器的安装误差
2.根据权利要求1所述的星光/惯性组合导航及误差在线标定方法,其特征在于,步骤
1)的具体实现过程包括:
1)计算出弹体体坐标系到星敏感器坐标系的姿态转换矩阵
其中,
2)通过所选恒星的高低角es和方位角σs,计算出在理想发射惯性系I中的星光方向单位矢量SI;
3)根据理想发射惯性系中的星光方向单位矢量SI,理想发射惯性系I与惯导平台系P间的转换矩阵 惯导平台系P到弹体体坐标系B间的转换矩阵 以及弹体体坐标系B到星敏感器坐标系S的转换矩阵 得到星敏感器坐标系中的星光矢量SS与SI的转换关系:
其中, 为数字平台坐标系到弹体系的转换矩阵。
3.根据权利要求1所述的星光/惯性组合导航及误差在线标定方法,其特征在于,步骤
2)的具体实现过程包括:
1)根据星敏感器安装角 计算出弹体体坐标系B到理想星敏感器坐标系S'的转换矩阵
2)根据理想发射惯性系中的星光方向单位矢量SI,理想发射惯性系I与惯导平台系P间的转换矩阵 惯导平台系P到弹体体坐标系B间的转换矩阵 以及弹体体坐标系B到星敏感器理想坐标系S'的转换矩阵 得到星敏感器坐标系中的理想星光矢量SS'与SI的转换关系:
4.根据权利要求1所述的星光/惯性组合导航及误差在线标定方法,其特征在于,步骤
3)中星敏感器测量量[ξ η]与平台失准角[αx αy αz]和星敏感器安装误差 之间的关系为
其中,
S(es),C(ψ0)、 S(ψb)、C(ψb)、C(es)、S(σs)、 C(σs)、S(·)表示正弦,C(·)表示余弦。
5.根据权利要求1所述的星光/惯性组合导航及误差在线标定方法,其特征在于,步骤
3)的具体实现过程包括以下步骤:
1)测量三颗导航星,恒星的方位分别为[es1 σs1]、[es2 σs2]、[es3 σs3],得到三次测星的矢量[ξ1 η1]、[ξ2 η2]、[ξ3 η3],此时的测量方程为
2)记上式为Z=HX,平台失准角与星敏感器的安装误差利用最小二乘法估计得出:
X=(HTH)-1HTZ。
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