基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及運動載體導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航 方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Inertial Navigation System，簡稱INS)也稱作慣性參考系統(tǒng)，是 一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。其工作環(huán)境不僅包括空 中、地面，還可以在水下。INS的基本工作原理是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，通過測量運動載體 在慣性參考系統(tǒng)的加速度，將該加速度對時間進行積分，并將該加速度的積分結(jié)果變換到 導(dǎo)航坐標(biāo)系中，就能夠得到在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置等信息，因此，運動載體 在慣性參考系統(tǒng)中的加速度的測量，對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)起到重要的作用。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，采用加速度計測量運動載體的加速度，但是加速度計輸出的是比力， 比力既包括運動載體相對慣性空間的絕對加速度還包括有害加速度，因此，需要從加速度 計輸出的比力中補償?shù)粲泻铀俣葟亩@得載體相對慣性空間的絕對加速度，其中，有害 加速度包括重力加速度，一般采用重力模型所提供的正常重力加速度對加速度計的輸出結(jié) 果進行重力加速度補償。
[0004] 但是，由于真實重力加速度與重力模型所提供的正常重力加速度存在偏差，因此， 采用現(xiàn)有技術(shù)所獲得的運動載體的絕對加速度不精確，從而導(dǎo)致了慣性導(dǎo)航精度下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中 慣性導(dǎo)航精度低下的問題。
[0006] 本發(fā)明第一方面提供一種基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航方法，包括：
[0007] 接收導(dǎo)航請求，所述導(dǎo)航請求中包括運動載體標(biāo)識；
[0008] 根據(jù)所述導(dǎo)航請求，測量獲取所述運動載體標(biāo)識對應(yīng)的運動載體在慣性參考系統(tǒng) 中的加速度；
[0009] 建立重力擾動的卡爾曼狀態(tài)方程和量測方程，并獲取重力擾動的最優(yōu)估計值；
[0010] 根據(jù)所述重力擾動的最優(yōu)估計值，對所述加速度進行補償處理，并根據(jù)補償后的 加速度，進行相應(yīng)的導(dǎo)航處理。
[0011] 本發(fā)明第二方面提供一種基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航裝置，包括：
[0012] 接收模塊，用于接收導(dǎo)航請求，所述導(dǎo)航請求中包括運動載體標(biāo)識；
[0013] 獲取模塊，用于根據(jù)所述導(dǎo)航請求，測量獲取所述運動載體標(biāo)識對應(yīng)的運動載體 在慣性參考系統(tǒng)中的加速度；
[0014] 所述獲取模塊還用于建立重力擾動的卡爾曼狀態(tài)方程和量測方程，并獲取重力擾 動的最優(yōu)估計值；
[0015] 導(dǎo)航模塊，用于根據(jù)所述重力擾動的最優(yōu)估計值，對所述加速度進行補償處理，并 根據(jù)補償后的加速度，進行相應(yīng)的導(dǎo)航處理。
[0016] 本發(fā)明提供一種基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航方法及裝置，包括，接收導(dǎo)航請求， 導(dǎo)航請求中包括運動載體標(biāo)識;根據(jù)導(dǎo)航請求，測量獲取運動載體標(biāo)識對應(yīng)的運動載體在 慣性參考系統(tǒng)中的加速度，建立重力擾動的卡爾曼狀態(tài)方程和量測方程，并獲取重力擾動 的最優(yōu)估計值;根據(jù)所述重力擾動的最優(yōu)估計值，對所述加速度進行補償處理，并根據(jù)補償 后的加速度，進行相應(yīng)的導(dǎo)航處理，這樣，可以實時地獲取運動載體重力擾動的最優(yōu)估計 值，并對測量獲取的運動載體標(biāo)識對應(yīng)的運動載體在慣性參考系統(tǒng)中的加速度進行補償處 理，根據(jù)補償后的加速度，進行相應(yīng)的導(dǎo)航處理，提高了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為本發(fā)明提供的基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航方法實施例一的流程圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明提供的基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航方法實施例二的流程圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明提供的基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航方法實施例三的流程圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明提供的基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖5為本發(fā)明提供的基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖6為本發(fā)明提供的基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航裝置實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0025] 圖1為本發(fā)明提供的基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航方法實施例一的流程圖，如圖1 所示，該方法包括：
[0026] 步驟101、接收導(dǎo)航請求，導(dǎo)航請求中包括運動載體標(biāo)識。
[0027] 在本實施例中，運動載體可以包括但并不限于以下幾種：汽車、飛機、潛艇等，其 中，每一個運動載體具有唯一的標(biāo)識。
[0028] 步驟102、根據(jù)導(dǎo)航請求，測量獲取運動載體標(biāo)識對應(yīng)的運動載體在慣性參考系統(tǒng) 中的加速度。
[0029] 在本實施例中，具體地，采用加速度計測量運動載體在慣性參考系統(tǒng)中的加速度。
[0030] 步驟103、建立重力擾動的卡爾曼狀態(tài)方程和量測方程，并獲取重力擾動的最優(yōu)估 計值。
[0031] 步驟104、根據(jù)重力擾動的最優(yōu)估計值，對加速度進行補償處理，并根據(jù)補償后的 加速度，進行相應(yīng)的導(dǎo)航處理。
[0032]在本實施例中，重力擾動是指空間中同一點實際重力加速度與正常重力加速度之 差，這樣根據(jù)重力模型所提供的正常重力加速度和重力擾動可以獲取運動載體的實際重力 加速度，并根據(jù)運動載體的實際重力加速度對測量獲取的運動載體標(biāo)識對應(yīng)的運動載體在 慣性參考系統(tǒng)中的加速度進行補償處理。
[0033] 在本實施例中，接收導(dǎo)航請求，導(dǎo)航請求中包括運動載體標(biāo)識;根據(jù)導(dǎo)航請求，測 量獲取運動載體標(biāo)識對應(yīng)的運動載體在慣性參考系統(tǒng)中的加速度，建立重力擾動的卡爾曼 狀態(tài)方程和量測方程，并獲取重力擾動的最優(yōu)估計值;根據(jù)重力擾動的最優(yōu)估計值，對加速 度進行補償處理，并根據(jù)補償后的加速度，進行相應(yīng)的導(dǎo)航處理，這樣，可以實時地獲取運 動載體重力擾動的最優(yōu)估計值，并對測量獲取的運動載體標(biāo)識對應(yīng)的運動載體在慣性參考 系統(tǒng)中的加速度進行補償處理，根據(jù)補償后的加速度，進行相應(yīng)的導(dǎo)航處理，提高了慣性導(dǎo) 航系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。
[0034] 圖2為本發(fā)明提供的基于重力實時補償?shù)膽T性導(dǎo)航方法實施例二的流程圖，如圖2 所示，該方法包括：
[0035]步驟201、接收導(dǎo)航請求，導(dǎo)航請求中包括運動載體標(biāo)識。
[0036] 在本實施例中，運動載體可以包括但并不限于以下幾種：汽車、飛機、潛艇等，其 中，每一個運動載體具有唯一的標(biāo)識。
[0037] 步驟202、根據(jù)導(dǎo)航請求，測量獲取運動載體標(biāo)識對應(yīng)的運動載體在慣性參考系統(tǒng) 中的加速度。
[0038] 在本實施例中，具體地，采用加速度計測量運動載體在慣性參考系統(tǒng)中的加速度。 [0039]步驟203、采用公式（1)和(2)
[0040 ] x = Fsmx + w (1)