一种惯性导航系统精对准方法与流程

本申请涉及惯性导航系统，尤其是涉及一种惯性导航系统精对准方法。

背景技术：

1、惯性导航系统是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

2、相关技术中，精确对准是惯性导航系统正常工作的前提，它确保了系统输出的准确性和可靠性。然而，传统对准方法存在对准时间长、精度不高等问题，难以满足现代高精度导航的需求，存在待改进之处。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本申请提供一种惯性导航系统精对准方法。

2、第一方面，本申请提供一种惯性导航系统精对准方法，采用如下的技术方案：

3、一种惯性导航系统精对准方法，包括以下步骤：

4、初始化惯性导航系统，确认惯性导航系统中对应的测量数据，并对测量数据进行校准，进而确认出惯性导航系统对应的校准数据，所述测量数据包括角速度数据和加速度数据；

5、采集惯性导航系统中传感器对应的温度数据，并采用温度补偿技术对所述温度数据进行拟合，确认温度补偿模型；

6、对惯性导航系统的校准数据进行滤波处理，得到滤波数据；

7、将所述滤波数据导入至温度补偿模型中得出目标数据，并基于目标数据对所述惯性导航系统进行精对准。

8、通过采用上述技术方案，通过对惯性导航系统中对应的测量数据进行校准，确认出惯性导航系统对应的校准数据，并对校准数据进行滤波处理，得出滤波数据，并基于惯性导航系统中传感器对应的温度数据确认温度补偿模型，将滤波数据导入至温度补偿模型中得出目标数据，并基于目标数据对惯性导航系统进行精对准，进而有效的提高了惯性导航系统的精度，从而满足现代高精度导航的需求。

9、优选的，对测量数据进行校准，进而确认出惯性导航系统对应的校准数据，具体包括：

10、通过预设的监测装置采集测量数据，并将所述测量数据标记为初始测量数据，所述初始测量数据包括初始角速度数据和初始加速度数据，并分别确认出初始角速度数据和初始加速度数据对应的零偏和比例因子；

11、通过公式，确认出惯性导航系统对应的校准角速度数据，其中，表示为初始角速度数据对应的比例因子，表示为初始角速度数据对应的零偏；

12、同理，通过公式，确认出惯性导航系统对应的校准加速度数据，其中，表示为初始加速度数据对应的比例因子，表示为初始加速度数据对应的零偏。

13、优选的，确认温度补偿模型，具体包括：

14、确认预设监测装置对应的各温度节点，并确认预设监测装置在各温度节点对应的测量数据；

15、基于所述各温度节点对应的测量数据确认温度补偿模型，所述温度补偿模型包括加速度温度补偿模型和角速度温度补偿模型；

16、所述加速度温度补偿模型设置为，其中，表示为在温度下的加速度补偿数据，表示为加速度数据拟合得出的系数；

17、同理，所述角速度温度补偿模型设置为，其中，表示为在温度下的角速度补偿数据，表示为角速度数据拟合得出的系数。

18、优选的，滤波处理的过程，具体包括：

19、初始化滤波器系数，并确认输入信号；

20、通过计算公式，计算得出误差信号，其中，表示为预设的期望信号，表示为滤波器系数向量的转置，表示为迭代次数；

21、通过公式，得出第次迭代对应的滤波器系数，其中，表示为第次迭代对应的滤波器系数，表示为预设的步长；

22、在预设时间段内，重复上述步骤，实时获取滤波器系数，并在预设时间段获取误差信号，并确认所述误差信号对应的均方误差，当所述均方误差小于预设误差阈值时，确认目标滤波器系数。

23、优选的，还包括：

24、基于目标滤波器系数对校准数据进行滤波处理，进而确认出滤波数据。

25、优选的，将所述滤波数据导入至温度补偿模型中得出目标数据，具体包括：

26、确认所述滤波数据对应预设监测装置的温度节点，进而将所述的温度节点分别输入至加速度温度补偿模型和角速度温度补偿模型中，进而确认出目标加速度数据和目标角速度数据。

27、优选的，确认所述滤波数据对应预设监测装置的温度节点，还包括：

28、确认所述温度节点所处的预设温度区间，将所述预设温度范围标记为目标温度区间；

29、基于所述目标温度区间确认温度补偿模型对应的实际温度区间，进而基于所述实际温度区间输出目标数据。

30、第二方面，本申请提供一种惯性导航系统精对准系统，采用如下的技术方案：

31、一种惯性导航系统精对准系统，包括：

32、数据校准模块，用于初始化惯性导航系统，确认惯性导航系统中对应的测量数据，并对测量数据进行校准，进而确认出惯性导航系统对应的校准数据，所述测量数据包括角速度数据和加速度数据；

33、模型确认模块，用于采集惯性导航系统中传感器对应的温度数据，并采用温度补偿技术对所述温度数据进行拟合，确认温度补偿模型；

34、数据处理模块，用于对惯性导航系统的校准数据进行滤波处理，得到滤波数据；

35、对准调整模块，用于将所述滤波数据导入至温度补偿模型中得出目标数据，并基于目标数据对所述惯性导航系统进行精对准。

36、第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述任意一项所述的一种惯性导航系统精对准方法。

37、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

38、1.本发明提供了一种惯性导航系统精对准方法，通过对惯性导航系统中对应的测量数据进行校准，确认出惯性导航系统对应的校准数据，并对校准数据进行滤波处理，得出滤波数据，并基于惯性导航系统中传感器对应的温度数据确认温度补偿模型，将滤波数据导入至温度补偿模型中得出目标数据，并基于目标数据对惯性导航系统进行精对准，进而有效的提高了惯性导航系统的精度，从而满足现代高精度导航的需求；

39、2.通过对惯性导航系统中对应的测量数据进行校准、对惯性导航系统中传感器对应的温度数据进行拟合确认温度补偿模型和对校准数据进行滤波处理得到滤波数据多方面进行分析，进而有效的提高了惯性导航系统的精度，确保了惯性导航系统输出的准确性和可靠性，从而满足现代高精度导航的需求。

技术特征：

1.一种惯性导航系统精对准方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种惯性导航系统精对准方法，其特征在于，对测量数据进行校准，进而确认出惯性导航系统对应的校准数据，具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种惯性导航系统精对准方法，其特征在于，确认温度补偿模型，具体包括：

4.根据权利要求1所述的一种惯性导航系统精对准方法，其特征在于，滤波处理的过程，具体包括：

5.根据权利要求4所述的一种惯性导航系统精对准方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的一种惯性导航系统精对准方法，其特征在于，将所述滤波数据导入至温度补偿模型中得出目标数据，具体包括：

7.根据权利要求6所述的一种惯性导航系统精对准方法，其特征在于，确认所述滤波数据对应预设监测装置的温度节点，还包括：

8.一种惯性导航系统精对准系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1～7任意一项所述的一种惯性导航系统精对准方法。

技术总结
本申请公开了一种惯性导航系统精对准方法，涉及惯性导航系统技术领域，其包括初始化惯性导航系统，确认惯性导航系统中对应的测量数据，并对测量数据进行校准，进而确认出惯性导航系统对应的校准数据，测量数据包括角速度数据和加速度数据；采集惯性导航系统中传感器对应的温度数据，并采用温度补偿技术对温度数据进行拟合，确认温度补偿模型；对惯性导航系统的校准数据进行滤波处理，得到滤波数据；将滤波数据导入至温度补偿模型中得出目标数据，并基于目标数据对惯性导航系统进行精对准。本申请具有提高惯性导航系统精度的效果。

技术研发人员：刘晖
受保护的技术使用者：江苏如娟新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5