專利名稱：基于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種測(cè)速誤差抑制方法，特別是涉及一種多普勒計(jì)程儀的測(cè)速誤差抑制方法。
背景技術(shù)：
多普勒計(jì)程儀是一種常用船用計(jì)程儀，它是利用聲波或超聲波在水中的多普勒效應(yīng)制成的計(jì)程儀，由于它可以直接測(cè)量船舶對(duì)地的速度，并且穩(wěn)定可靠，所以近年來(lái)受到廣泛應(yīng)用。在船舶導(dǎo)航系統(tǒng)中，多普勒計(jì)程儀(DVL)測(cè)量速度通常用作輔助捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)，DVL測(cè)量速度及其測(cè)量速度的差分值(加速度)提供給捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)，這樣可以去除船舶速度和加速度對(duì)于捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)導(dǎo)航的影響。但是多普勒計(jì)程儀輸出的速度中含有大量的噪聲高頻分量，這樣會(huì)影響到對(duì)于捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)的導(dǎo)航解算。目前針對(duì)多普勒計(jì)程儀測(cè)速問(wèn)題，國(guó)內(nèi)已有人開(kāi)始研究，并且提出了一些不錯(cuò)的方法，傅菊英在《海洋技術(shù)》發(fā)表的《聲學(xué)多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差分析與補(bǔ)償》。這篇文章主要對(duì)多普勒計(jì)程儀的安裝偏差、波束方向誤差和電路設(shè)計(jì)誤差等固定誤差、通過(guò)標(biāo)定試驗(yàn)給出多普勒計(jì)程儀的補(bǔ)償系數(shù)并驗(yàn)證其有效性。但是他的標(biāo)定實(shí)在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境下進(jìn)行標(biāo)定，屬于事先標(biāo)定，不能滿足實(shí)時(shí)性的要求，并且精度較差。由于是針對(duì)固定誤差的標(biāo)定，所以靈活性也較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種既能很好的濾去多普勒中的高頻誤差分量，又能避免濾去船舶真實(shí)運(yùn)動(dòng)信息中的高頻部分的基于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差抑制方法。本發(fā)明的目的是這 樣實(shí) 現(xiàn)的:步驟1:向船舶的多普勒計(jì)程儀和船舶捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中輸入初始位置信息，并且采集陀螺和加速度計(jì)的輸出信息；步驟2:通過(guò)步驟I中的初始位置信息和采集的陀螺、加速度計(jì)的輸出信息，獲得初始的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)捷聯(lián)矩陣(T (0);步驟3:捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入導(dǎo)航工作階段，實(shí)時(shí)解算k時(shí)刻的捷聯(lián)姿態(tài)矩陣(TOfc)與導(dǎo)航坐標(biāo)系下的速度『(10 ；步驟4:多普勒計(jì)程儀實(shí)時(shí)輸出第k時(shí)刻的多普勒速度Vdvl (k)；步驟5:由捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)測(cè)量得到導(dǎo)航坐標(biāo)系下的速度Vn(k)，并通過(guò)Vn(k)測(cè)量得
到k時(shí)刻的船舶前進(jìn)速度岣； 步驟6:由步驟4中F:(幻與步驟5中V)b (i)測(cè)量得到A V (k)，
權(quán)利要求
1.種基于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差抑制方法，其特征是: 步驟1:向船舶的多普勒計(jì)程儀和船舶捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中輸入初始位置信息，并且采集陀螺和加速度計(jì)的輸出信息； 步驟2:通過(guò)步驟I中的初始位置信息和采集的陀螺、加速度計(jì)的輸出信息，獲得初始的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)捷聯(lián)矩陣('r(o)； 步驟3:捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入導(dǎo)航工作階段，實(shí)時(shí)解算k時(shí)刻的捷聯(lián)姿態(tài)矩陣(Tb)與導(dǎo)航坐標(biāo)系下的速度Vn(k)； 步驟4:多普勒計(jì)程儀實(shí)時(shí)輸出第k時(shí)刻的多普勒速度Vdvl (k)； 步驟5:由捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)測(cè)量得到導(dǎo)航坐標(biāo)系下的速度Vn(k)，并通過(guò)Vn(k)測(cè)量得到k時(shí)刻的船舶前進(jìn)速度 步驟6:由步驟4中X(幻與步驟5中F16⑷測(cè)量得至IJ AV(k),
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的基于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差抑制方法，其特征是:所述通Svn(k)測(cè)量得到k時(shí)刻的船舶前進(jìn)速度F16的具體方法為:由航坐標(biāo)系下的速度Vn(k)與捷聯(lián)姿態(tài)矩陣CTp)測(cè)量得到k時(shí)刻載體坐標(biāo)系下的速度
3.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差抑制方法，其特征是:所述高通數(shù)字濾波中選用高通數(shù)字FIR濾波器，選取凱塞窗為
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種基于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差抑制方法。啟動(dòng)多普勒計(jì)程儀與捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，將多普勒計(jì)程儀(DVL)輸出速度與捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)(INS)輸出速度進(jìn)行綜合處理，并經(jīng)過(guò)進(jìn)行高通數(shù)字濾波，可輸出優(yōu)化后的速度。本發(fā)明能在不濾除運(yùn)動(dòng)高頻信息的同時(shí)濾除多普勒計(jì)程儀高頻噪聲，為其它慣性系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)、導(dǎo)航提供速度和加速度參考。
文檔編號(hào)G01C25/00GK103090884SQ201310053338
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者奔粵陽(yáng), 謝松霖, 李倩, 高偉, 張義, 于飛, 鮑桂清, 徐文佳, 盧寶峰, 楊嬌龍 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)