一種火箭橇軌道重力實(shí)時(shí)測量方法
【專利摘要】一種火箭橇軌道重力實(shí)時(shí)測量方法(1)在當(dāng)前導(dǎo)航周期，根據(jù)火箭橇軌道中的緯度與高度信息的關(guān)系，得到當(dāng)前導(dǎo)航周期下真實(shí)的火箭橇橇體高度信息hB，進(jìn)而得到高度誤差信號(hào)δh＝h-hB；(2)將高度誤差信號(hào)δh經(jīng)過積分控制得到控制分量x，高度誤差信號(hào)δh經(jīng)過PID控制，得到高度控制量uh；(3)將分量x經(jīng)過低通濾波得到重力偏差x′，再將重力偏差x′與地球重力模型值gh做和，得到實(shí)時(shí)的測量重力值g0；(4)將uh及g0反饋至慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，由慣性導(dǎo)航系統(tǒng)解算得到修正后的火箭橇橇體的高度h；(5)進(jìn)入下一導(dǎo)航周期，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)解算火箭橇橇體的緯度信息，根據(jù)火箭橇軌道中的緯度與高度信息的關(guān)系，得到當(dāng)前導(dǎo)航周期下真實(shí)的hB，重新得到高度誤差信號(hào)δh；轉(zhuǎn)步驟(2)循環(huán)執(zhí)行。
【專利說明】一種火箭橇軌道重力實(shí)時(shí)測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，尤其一種火箭橇軌道重力實(shí)時(shí)測量方法，可用于具有高精度導(dǎo)航精度的場合，例如航空航天、測繪等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，高度通道的特征方程具有一個(gè)正根
【權(quán)利要求】
1.一種火箭橇軌道重力實(shí)時(shí)測量方法，其特征在于步驟如下: (1)在當(dāng)前導(dǎo)航周期，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)解算火箭橇撬體的高度h以及火箭橇橇體的緯度信息，根據(jù)火箭橇軌道中的緯度與高度信息的關(guān)系，得到當(dāng)前導(dǎo)航周期下真實(shí)的火箭橇橇體高度信息hB，進(jìn)而得到高度誤差信號(hào)δ h = h-hB ;所述的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)置于火箭橇橇體中； (2)將高度誤差信號(hào)Sh經(jīng)過積分控制得到控制分量X，高度誤差信號(hào)Sh經(jīng)過PID控制，得到高度控制量uh; (3)將上述控制分量X經(jīng)過低通濾波得到重力偏差X'，再將重力偏差X'與地球重力模型值gh做和，得到實(shí)時(shí)的測量重力值gQ ; (4)將步驟(2)中得到的高度控制量Uh以及步驟(3)中得到實(shí)時(shí)的測量重力值gQ反饋至慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，由慣性導(dǎo)航系統(tǒng)解算得到修正后的火箭橇撬體的高度h ； (5)進(jìn)入下一導(dǎo)航周期，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)解算火箭橇橇體的緯度信息，根據(jù)火箭橇軌道中的緯度與高度信息的關(guān)系，得到當(dāng)前導(dǎo)航周期下真實(shí)的火箭橇橇體高度信息匕，將步驟(4)中修正后的高度h與hB做差，得到高度誤差信號(hào)δ h ;轉(zhuǎn)步驟(2)循環(huán)執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的一種火箭橇軌道重力實(shí)時(shí)測量方法，其特征在于:所述步驟(4)中的修正后的火箭橇撬體的高度h采用將下式積分后得到，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火箭橇軌道重力實(shí)時(shí)測量方法，其特征在于:所述步驟(5)中的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)解算火箭橇橇體的緯度信息通過下述步驟實(shí)現(xiàn): (5.1)設(shè)置火箭橇軌道坐標(biāo)系(OX1Y1Z1),該坐標(biāo)系的原點(diǎn)為火箭橇軌道起始點(diǎn)，OX1軸指向火箭橇橇體運(yùn)動(dòng)前進(jìn)方向，OZ1軸朝上垂直于軌道，OY1軸在水平面內(nèi)垂直于軌道，且三者滿足右手坐標(biāo)系； (5.2)慣性測量系統(tǒng)進(jìn)行自對準(zhǔn)或者進(jìn)行傳遞對準(zhǔn)，得到火箭橇橇體的軌道坐標(biāo)系下的三個(gè)姿態(tài)角初值； (5.3)計(jì)算地球轉(zhuǎn)速以及重力加速度在火箭橇軌道坐標(biāo)系下的分量，結(jié)合慣性測量系統(tǒng)中捷聯(lián)陀螺的輸出，更新火箭橇橇體在火箭橇軌道坐標(biāo)系下的三個(gè)姿態(tài)角； (5.4)利用步驟(5.3)中更新后的姿態(tài)角計(jì)算火箭橇軌道坐標(biāo)系到捷聯(lián)本體坐標(biāo)系的姿態(tài)變換矩陣； (5.5)利用步驟(5.4)中的姿態(tài)變換矩陣、步驟(5.3)中的重力加速度在火箭橇軌道坐標(biāo)系下的分量，結(jié)合慣性測量系統(tǒng)中捷聯(lián)加表的輸出，得到火箭橇橇體在火箭橇軌道坐標(biāo)系的加速度，進(jìn)而得到火箭橇橇體在火箭橇軌道坐標(biāo)系的速度以及位置； (5.6)將步驟(5.5)中得到的火箭橇橇體在火箭橇軌道坐標(biāo)系下的位置信息轉(zhuǎn)換為在地理坐標(biāo)系下的火箭橇橇體位置信息 。
【文檔編號(hào)】G01C21/18GK103955005SQ201410198469
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】魏宗康, 趙龍, 劉璠 申請人:北京航天控制儀器研究所
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