[发明专利]一种惯性导航设备的校正方法及装置

权利要求书

1.一种惯性导航设备的校正方法，其特征在于：包括如下步骤：

抑制舒拉周期振荡误差分量的步骤，在对惯性导航设备进行校正期间，控制所述惯性导航设备工作于水平阻尼状态，以抑制惯性导航设备的经度误差中受傅科周期调制的舒拉周期振荡误差分量；

获得两个不同时刻间的经度累积误差的步骤；

获得等效陀螺漂移的估计值的步骤，基于所述两个不同时刻间的经度累积误差获得所述惯性导航设备的等效陀螺漂移的估计值；

对惯性导航设备的经度误差进行补偿的步骤，基于所述等效陀螺漂移的估计值对所述惯性导航设备的经度误差进行补偿；

其中，所述获得两个不同时刻间的经度累积误差的步骤采用如下方式实现：

在第一时刻，获得第一次外界准确经度信息，基于所述第一次外界准确经度信息和所述惯性导航设备在所述第一时刻输出的经度信息，得到第一次惯导经度误差；

在第二时刻，获得第二次外界准确经度信息，基于所述第二次外界准确经度信息和所述惯性导航设备在所述第二时刻输出的经度信息，得到第二次惯导经度误差；

基于所述第一次惯导经度误差和所述第二次惯导经度误差获得从所述第一时刻到所述第二时刻的经度累积误差，其中所述第二时刻和所述第一时刻的差值为24小时的整数倍；

所述获得等效陀螺漂移的估计值的步骤采用如下方式实现：

将所述两个不同时刻间的经度累积误差输入预先构建的等效陀螺漂移估计模型，得到所述惯性导航设备的等效陀螺漂移的估计值；

其中，构建等效陀螺漂移估计模型的具体步骤如下：

获得分段等效陀螺漂移估计模型的分步骤，基于动基座条件下惯性导航设备误差方程组，建立引起动基座惯性导航设备经度累积误差的分段等效陀螺漂移估计模型；

获得等效陀螺漂移估计模型的分步骤，控制所述惯性导航设备工作于水平阻尼状态，基于所述分段等效陀螺漂移估计模型，采用两点校正的方式得到等效陀螺漂移估计模型，其中所述等效陀螺漂移估计模型用于获取两个不同时刻间所述惯性导航设备的等效陀螺漂移的估计值，且所述两个不同时刻的差值为24小时的整数倍；

其中，所述获得等效陀螺漂移估计模型的分步骤包括：

在校正时刻，控制所述惯性导航设备工作于水平阻尼状态；

基于由误差源引起的经度误差、由等效陀螺漂移引起的经度累积性误差、由等效陀螺漂移引起的经度地球周期振荡误差，建立两个不同时刻分别对应的惯性导航设备经度误差方程，其中所述误差源包括初始对准误差、安装误差、加速度计误差；

使选定的两个不同时刻的时间间隔为24小时的整数倍，此时所述两个不同时刻分别对应的由误差源引起的经度误差间的差值趋近于0，所述两个不同时刻分别对应的由等效陀螺漂移引起的经度地球周期振荡误差间的差值趋近于0；

根据所述选定的两个不同时刻的惯性导航设备经度误差方程，得到从选定的一个时刻到另一个时刻的由等效陀螺漂移引起的不同时刻间经度累积性误差表达式；

根据所述不同时刻间经度累积性误差表达式，得到从选定的一个时刻到另一个时刻的不同时刻间等效陀螺漂移估计模型；

根据载体纬度的变化量，对所述不同时刻间等效陀螺漂移估计模型进行离散化处理，得到等效陀螺漂移估计模型。

2.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述获得分段等效陀螺漂移估计模型的分步骤包括：

选取东北天坐标系为导航坐标系，记为n系，载体坐标系记为b系，旋转坐标系记为r系，惯性坐标系记为i系，在动基座条件下，基于包括姿态角误差方程、速度误差方程、纬度误差方程和经度误差方程的惯性导航设备误差方程组，结合水下运载器的航行参数以及惯性导航设备的误差特点，对所述惯性导航设备误差方程组进行简化处理，得到包括载体东向水平姿态角误差方程、北向水平姿态角误差方程、方位角误差方程、载体东向速度误差方程、载体北向速度误差方程、载体纬度误差方程和载体经度误差方程的简化后惯性导航设备误差方程组；

通过将线性时变系统看作分段线性定常系统的方式对所述简化后惯性导航设备误差方程组进行求解，得到分段时间间隔内的惯导经度误差表达式；

剔除周期振荡误差的影响，得到等效陀螺漂移在所述时间间隔内引起的经度累积性误差表达式；

基于等效陀螺漂移在所述时间间隔内引起的经度累积性误差表达式，得到分段等效陀螺漂移估计模型。