[发明专利]基于格网框架的极区SINS/GPS组合导航算法

摘要

本发明公开基于格网框架的极区SINS/GPS组合导航算法，包括如下步骤，步骤1，对SINS系统进行格网导航设置；步骤2，对GPS系统和SINS系统进行组合设置；步骤3，得到极区SINS/GPS组合导航系统的状态方程；步骤4，得到极区SINS/GPS组合导航系统的量测方程；步骤5，将SINS系统校正输出的导航参数作为组合导航系统的输出。在格网坐标系中，通过采用极区格网惯性导航力学编排，在极区SINS/GPS组合导航过程中，顺利快速的完成极区导航任务，满足极区导航全自主、长航时和高精度导航的能力的要求。

主权项

基于格网框架的极区SINS/GPS组合导航算法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1，对SINS系统进行格网导航设置；建立格网坐标系，并在极地航图上将所有的经线平行于格林威治子午线进行绘制；步骤2，对GPS系统和SINS系统进行组合设置；在格网坐标系的基础上，SINS系统采用指北方位惯导力学编排，并将格网北向作为GPS系统的航向参考；步骤3，根据极区SINS/GPS组合导航系统的状态变量，SINS系统误差方程和极区SINS/GPS组合系统的状态向量XG，得到极区SINS/GPS组合导航系统的状态方程如下，X·G(t)=FG(t)XG(t)+GG(t)WG(t);]]>其中，FG(t)为系统状态矩阵；GG(t)为系统噪声驱动阵；系统噪声WG(t)＝[wgx wgy wgz wax way waz]T，wgx、wgy、wgz分别为沿载体x、y、z轴上陀螺仪的白噪声，wax、way、waz分别为沿载体x、y、z轴上加速度计的白噪声；步骤4，根据极区SINS/GPS组合导航系统中，将SINS系统的输出位置信息和GPS系统的输出位置信息之差作为量测值ZIG，得到极区SINS/GPS组合导航系统的量测方程如下，ZIG＝HXG+VG；其中，H为量测矩阵；VG为GPS的量测白噪声阵，其量测噪声方差强度阵为R；步骤5，将由极区SINS/GPS组合导航系统的量测方程得到的量测量，送入卡尔曼滤波器中进行信息融合，利用融合得到的卡尔曼滤波估计值实时地对SINS系统进行误差校正；最终将SINS系统校正输出的导航参数作为组合导航系统的输出。