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龍圖騰網(wǎng)獲悉西安現(xiàn)代控制技術(shù)研究所申請(qǐng)的專(zhuān)利一種基于虛擬陀螺和加速度計(jì)的快速對(duì)準(zhǔn)方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119803537B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-12發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202510305401.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01C25/00；該發(fā)明授權(quán)一種基于虛擬陀螺和加速度計(jì)的快速對(duì)準(zhǔn)方法是由劉鈞圣;袁順;海行洲;石永生;王鵬;張成;李庚;婁江;譚一廷;王磊;杜運(yùn)理;何石;朱中根;劉旭琳;劉夢(mèng)焱;王姣;喬浩;王顯強(qiáng)設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-03-14向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本一種基于虛擬陀螺和加速度計(jì)的快速對(duì)準(zhǔn)方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種基于虛擬陀螺和加速度計(jì)的快速對(duì)準(zhǔn)方法，包括：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)根據(jù)已裝訂的飛行器的初始位置信息，進(jìn)行載體慣性導(dǎo)航系下的粗對(duì)準(zhǔn)，構(gòu)建捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始的姿態(tài)矩陣；構(gòu)建虛擬陀螺儀和虛擬加速度計(jì)的數(shù)學(xué)模型，利用已采集的陀螺儀和加速度計(jì)的輸出值，通過(guò)所述數(shù)學(xué)模型得到陀螺儀和加速度計(jì)的虛擬輸出值；捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)利用陀螺儀和加速度計(jì)的虛擬輸出值進(jìn)行慣性導(dǎo)航解算，包括姿態(tài)矩陣、速度和位置的更新；利用卡爾曼濾波器進(jìn)行精對(duì)準(zhǔn)，利用精對(duì)準(zhǔn)結(jié)果對(duì)所述姿態(tài)矩陣進(jìn)行精修正；精修正后的姿態(tài)矩陣以及所述位置、速度用于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)后續(xù)的慣性導(dǎo)航。本發(fā)明方法可以大幅縮短精對(duì)準(zhǔn)的時(shí)間，提高對(duì)準(zhǔn)經(jīng)度。

本發(fā)明授權(quán)一種基于虛擬陀螺和加速度計(jì)的快速對(duì)準(zhǔn)方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種基于虛擬陀螺和加速度計(jì)的快速對(duì)準(zhǔn)方法，其特征在于，包括： 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)根據(jù)已裝訂的飛行器的初始位置信息，進(jìn)行飛行器慣性坐標(biāo)系下的粗對(duì)準(zhǔn)，構(gòu)建捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始的姿態(tài)矩陣； 構(gòu)建虛擬陀螺儀和虛擬加速度計(jì)的數(shù)學(xué)模型，利用已采集的陀螺儀和加速度計(jì)的輸出值，通過(guò)所述數(shù)學(xué)模型得到陀螺儀和加速度計(jì)的虛擬輸出值，包括： 首先根據(jù)采集的過(guò)去一段時(shí)間內(nèi)陀螺儀和加速度計(jì)的輸出值，計(jì)算均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為： ，； ，； 式中，為第軸陀螺第個(gè)時(shí)刻的輸出值，其中；為陀螺儀的三個(gè)軸；，表示采樣時(shí)刻總數(shù)；為第軸加速度計(jì)第個(gè)時(shí)刻的輸出值；和分別為第軸陀螺的輸出值的均值和標(biāo)準(zhǔn)差；和分別為第軸加速度計(jì)的輸出值的均值和標(biāo)準(zhǔn)差； 根據(jù)均值和標(biāo)準(zhǔn)差構(gòu)建虛擬陀螺儀和虛擬加速度計(jì)的數(shù)學(xué)模型，并產(chǎn)生虛擬輸出值： ； ； 式中，，為預(yù)設(shè)的噪聲放大倍數(shù)；為標(biāo)準(zhǔn)差為的隨機(jī)噪聲；為標(biāo)準(zhǔn)差為的隨機(jī)噪聲；為第軸陀螺第個(gè)時(shí)刻的虛擬輸出值，為第軸加速度計(jì)第個(gè)時(shí)刻的虛擬輸出值； 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)利用陀螺儀和加速度計(jì)的虛擬輸出值進(jìn)行慣性導(dǎo)航解算，包括姿態(tài)矩陣、速度和位置的更新； 利用卡爾曼濾波器進(jìn)行精對(duì)準(zhǔn)，基于精對(duì)準(zhǔn)結(jié)果對(duì)所述姿態(tài)矩陣進(jìn)行精修正，包括： 根據(jù)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差方程，建立精對(duì)準(zhǔn)過(guò)程的狀態(tài)方程和量測(cè)方程； 構(gòu)建離散型卡爾曼濾波器的遞推方程，通過(guò)遞推方程進(jìn)行迭代卡爾曼濾波運(yùn)算，直到運(yùn)算到指定的時(shí)間，得到精對(duì)準(zhǔn)后三個(gè)失準(zhǔn)角估計(jì)值； 利用失準(zhǔn)角估計(jì)值對(duì)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣進(jìn)行修正； 精修正后的姿態(tài)矩陣以及所述位置、速度用于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)后續(xù)的慣性導(dǎo)航。

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