一种基于偏振信息的组合导航方法 .pdfVIP

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(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN106767752A

(43)申请公布日2017.05.31

(21)申请号CN201611062735.2

(22)申请日2016.11.25

(71)申请人北京航空航天大学

地址100191北京市海淀区学院路37号

(72)发明人郭雷牛奔杨健王纲

(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司

代理人杨学明

(51)Int.CI

G01C21/00

G01C21/02

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种基于偏振信息的组合导航方法

(57)摘要

本发明涉及一种基于偏振信息的组

合导航方法,首先,依据载体的位置以及

时刻查询天文年历得到太阳位置信息;其

次,利用偏振传感器测量得到偏振信息,

利用光流传感器测量载体速度信息;再

次,基于偏振与光流,建立滤波量测模

型;最后,利用卡尔曼滤波器对导航误差

信息进行估计;该方法建立了基于单偏振

传感器的线性量测模型,模型简单,滤波

计算量小,精度高,适用于载体较长时期

的自主导航。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种基于偏振信息的组合导航方法,其特征在于,实现步骤如下:

(1)根据当前推算的载体位置与时间信息查询天文年历得到太阳矢量在地理坐标系

即n系下的方位角Image和高度角Image得到地理坐标系下单位太阳矢量

sSupn/Sup;

(2)利用偏振传感器测量偏振信息,利用光流传感器测量速度信息;其中偏振传感器与

光流传感器各自的模块坐标系均与载体坐标系即b系重合,偏振传感器测量得到偏

振方位角Image载体坐标系下偏振矢量pSupb/Sup为:

Image/Image

光流传感器测量得到载体在载体坐标系X轴、Y轴的速度信息vSubx/Sub、

vSuby/Sub,载体坐标系下速度矢量vSupb/Sup为

vSupb/Sup=[vSubx/Suby/SubT/Sup;

(3)基于偏振量测模型与光流量测模型,建立滤波量测模型;

(4)利用卡尔曼滤波估计导航误差信息,其中k时刻导航误差信息xSubk/Sub估

计为:

xSubk/Sub=xSubk,k-1/Sub+K(zSubk/Sub-HSubk/SubxSubk,k-

1/Sub)

其中,xSubk,k-1/Sub表示卡尔曼滤波预测值,K表示卡尔曼滤波增益。

2.根据权利要求1所述的基于偏振信息的组合导航方法,其特征在于:所述步骤(1)中,

太阳矢量的高度角Image与方位角Image由位置与时间信息确定,可通过查询天

文年历得到,从而得到地理坐标系即n系下单位太阳矢量sSupn/Sup为:

MathMathTextmrowmsupmis/mimin/mi/msupmo=/mo

msupmfencedmtablemtrmtdmrowmicos/mimimsubsupmi

H/mimis/mimin/mi/msubsupmicos/mimimsubsupmiA/

mimis/mimin/mi/msubsup/mrow/mtdmtdmrowmicos/mi

mimsubsupmiH/mimis/mimin/mi/msubsupmisin/mimi

msubsupmiA/mimis/mimin/mi/msubsup/mrow/mtdmtd

mrowmisin/mimimsubsupmiH/mimis/mimin/mi/msubsu

p/mrow/mtd/mtr/mtable/mfencedmiT/mi/msupmo./mo/mr

ow/math/Math

3.根据权利要求1所述的基于偏振信息的组合导航方法,其特征在于:所述步骤(3)中

滤波量测模型的建立步骤如下:

首先,建立偏振量测模型:根据瑞利散射模型,太阳矢

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