本申请涉及机载光纤惯导空中对准的领域，公开了一种机载光纤惯导空中对准的方法，包括：光纤惯导上电后立即利用加速度计完成水平姿态角对准，对准完成后利用陀螺角速度信息进行积分更新得到实时水平姿态角；若光纤惯导收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，则进入纬度未知下自对准模式，对准完成后得到纬度和姿态角信息，之后进入惯性航姿模式，实时更新姿态角；若光纤惯导未收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，且判定GNSS卫星导航数据有效后，进行机体机动状态判断，视机动状态进行姿态初始对准。完成对准后转入飞行导航模式。可适应飞行器地面紧急起飞、飞行器空中掉电等不同工况，极大提升飞行器飞行可靠性。极大提升飞行器飞行可靠性。极大提升飞行器飞行可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种机载光纤惯导空中对准的方法、系统及电子设备
[0001]本专利技术涉及一种机载光纤惯导空中对准的方法、系统及电子设备，可在机载导航系统中使用。
技术介绍
[0002]光纤陀螺是一种全固态惯性仪表，通过Sagnac效应检测两束光的相位差来确定载体旋转角速度，其内部没有任何运动部件，具备传统陀螺仪不具备的优点。随着国内光纤陀螺技术的不断突破和迅速发展，光纤惯导系统在航天卫星飞船、航空机载、导弹武器、舰船、车辆等领域取得了广泛的应用。
[0003]通常情况下，机载光纤惯导在地面静止工况下完成初始对准，得到姿态角信息(俯仰角、横滚角、航向角)，之后转入飞行导航模式。
[0004]若地面初始对准尚未完成飞机飞行器即紧急起飞，此时初始对准误差很大，严重情况下影响飞机飞行器飞行安全。
[0005]同时飞行器在空中飞行时存在机载电源意外断电等特殊工况，此时机载光纤惯导在空中重新上电，需完成空中对准，之后再转入飞行导航模式。常规空中对准方法是在GNSS卫星导航数据有效时直接使用速度矢量来求解初始姿态角，但若机体存在较大的攻角和侧滑角，则此方法误差较大。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种机载光纤惯导完成空中对准的方法、系统及电子设备。可在上电后迅速完成水平姿态角的对准，同时在GNSS卫星导航数据有效后进行机动状态判断，视机动状态进行姿态初始对准。本方法可适应飞行器地面紧急起飞、飞行器空中掉电等不同工况，极大提升了飞行器飞行可靠性。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种机载光纤惯导空中对准的方法，包括，
[0009](1)光纤惯导上电后立即利用加速度计完成水平姿态角对准，对准完成后利用陀螺角速度信息进行积分更新得到实时水平姿态角；
[0010](2)若光纤惯导收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，则进入纬度未知下自对准模式，对准完成后得到纬度和姿态角信息，之后进入惯性航姿模式，实时更新姿态角信息；
[0011](3)若光纤惯导未收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，且GNSS卫星导航数据有效后，利用GNSS的速度数据实时进行机体机动状态判断，得到机体处于机动模式或地面静止模式；
[0012]根据机体机动状态进行姿态初始对准。完成对准后转入飞行导航模式。
[0013]若机体处于机动模式，转入GNSS辅助下惯性系空中对准模式，空中对准完成后转入飞行导航模式；
[0014]若机体处于地面静止模式，转入地面惯性系对准模式，实时进行机体机动状态判断，得到机体处于机动模式或地面静止模式。
[0015]若机体在地面惯性系对准全过程均为地面静止状态，则对准完成后转入飞行导航模式；
[0016]若地面惯性系对准过程中飞行器机动，则转入GNSS辅助下惯性系空中对准模式，光纤惯导在对准完成后转入飞行导航模式，向飞行器飞控系统实时输出姿态角信息，用于飞行器自身稳定控制。
[0017]进行机体机动状态实时判断时，GNSS卫星导航数据连续3s内速度绝对值大于0.5m/s，则判断机体处于机动模式，否则判断机体处于地面静止模式。
[0018]所述水平姿态角包括俯仰角、横滚角；姿态角信息包括俯仰角、横滚角、航向角。
[0019]若所述光纤惯导未收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，且GNSS卫星导航数据无效，返回步骤(1)。
[0020]所述GNSS受到严重干扰、压制时，飞控系统向光纤惯导发送自对准指令。
[0021]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
[0022]1)本专利技术方法通过对地面惯性系对准全过程进行机动判断，可在飞行器紧急起飞情况下切换至GNSS辅助下惯性系空中对准，提高对准精度的鲁棒性；
[0023]2)本专利技术方法通过惯导上电后的水平姿态角对准，保证飞行器空中重新上电情况下的自身稳定；
[0024]3)本专利技术方法通过GNSS辅助下惯性系空中对准，提高了机体存在较大攻角和侧滑角情况下的姿态角对准精度。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述：
[0027]本专利技术实施例提出一种机载光纤惯导空中对准的方法，参照图1，包括以下步骤：
[0028]步骤一：
[0029]光纤惯导上电后，立即利用加速度计完成水平姿态角对准，对准完成后利用陀螺角速度信息进行积分更新得到实时水平姿态角，并将实时水平姿态角发送到飞控系统，实时水平姿态角包括机体的俯仰角、横滚角。此步骤可在飞行器空中重新上电情况下迅速保持飞行器稳定。
[0030]步骤二：
[0031]若光纤惯导收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，则进入纬度未知下自对准模式，对准完成后得到纬度和姿态角信息，姿态角信息包括俯仰角、横滚角、航向角，之后进入惯性航姿模式，实时更新姿态角并将姿态角信息发送给惯导系统。
[0032]若光纤惯导未收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，且GNSS卫星导航数据无效，返回步骤一。
[0033]若光纤惯导未收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，且判定GNSS卫星导航
数据有效后，利用其速度数据进行机体机动状态实时判断。
[0034]若GNSS卫星导航数据连续3s内速度绝对值大于0.5m/s，则判断机体处于机动模式，否则判断机体处于地面静止模式。
[0035]步骤三：
[0036]通过步骤二机体机动状态判断结果，选择光纤惯导对准模式。
[0037]若判断机体处于机动状态，则转入GNSS辅助下惯性系空中对准模式，GNSS辅助下惯性系空中对准模式下进一步根据实时的角速度、角速度、GNSS信息获得航向角，并将实时航向角发送给飞控系统，空中对准完成后转入飞行导航模式，即步骤五。
[0038]若判断载体处于地面静止状态，则转入地面惯性系对准模式，进一步根据实时的角速度、角速度、GNSS信息获得航向角，并将实时航向角发送给飞控系统，即步骤四。
[0039]步骤四：
[0040]光纤惯导在地面惯性系对准模式下，实时进行步骤二机体机动状态判断。
[0041]若机体在地面惯性系对准全过程均为地面静止状态，则对准完成后转入飞行导航模式，即步骤五。
[0042]若对准过程中飞行器机动，则转入GNSS辅助下惯性系空中对准模式，即步骤五。
[0043]步骤五：
[0044]光纤惯导在对准完成后转入飞行导航模式，向飞行器飞控系统实时输出姿态角信息，用于飞行器自身稳定控制。
[0045]本实施例还公开了一种机载光纤惯导空中对准的系统，包括：
[0046]姿态角获取模块，光纤惯导上电后利用加速度计完成水平姿态角对准，得到水平姿态角并发送给飞控系统，对准完成后利用陀螺角速度信息进行积分更新得到实时水平姿态角并发送本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机载光纤惯导空中对准的方法，其特征在于：包括，(1)光纤惯导上电后利用加速度计完成水平姿态角对准，得到水平姿态角并发送给飞控系统，对准完成后利用陀螺角速度信息进行积分更新得到实时水平姿态角并发送给飞控系统；(2)若光纤惯导收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，则进入纬度未知下自对准模式，对准完成后得到纬度和姿态角信息并发送给飞控系统，之后进入惯性航姿模式，实时更新姿态角信息并发送给飞控系统；(3)若光纤惯导未收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，且导航数据有效后，利用导航数据的速度数据实时进行机体机动状态判断，得到机体处于机动模式或地面静止模式，根据机体机动状态进行姿态初始对准，完成对准后转入飞行导航模式。2.根据权利要求1所述的一种机载光纤惯导空中对准的方法，其特征在于：若若处于机动模式，转入惯性系空中对准模式，空中对准完成后转入飞行导航模式；若处于地面静止模式，转入地面惯性系对准模式，实时进行机体机动状态判断，得到机体处于机动模式或地面静止模式。3.根据权利要求2所述的一种机载光纤惯导空中对准的方法，其特征在于：若在地面惯性系对准全过程均为地面静止状态，则对准完成后转入飞行导航模式；若地面惯性系对准过程中飞行器机动，则转入惯性系空中对准模式，光纤惯导在对准完成后转入飞行导航模式，向飞行器飞控系统实时输出姿态角信息，用于飞行器自身稳定控制。4.根据权利要求1所述的一种机载光纤惯导空中对准的方法，其特征在于：进行机体机动状态实时判断时，导航数据连续3s内速度绝对值大于0.5m/s，则判断机体处于机动模式，否则判断机体处于地面静止模式。5.根据权利要求1所述的一种机载光纤惯导空中对准的方法，其特征在于：所述水平姿态角包括俯仰角、横滚角；姿态角信息包括俯仰角、横滚角、航向角。6.根据权利要求1所述的一种机载光纤惯导空中对准的方法，其特征在于：若所述光纤惯导未收到飞控系统发送的纬度未知下自对准指令，且导航数据无效，返回步骤(1)。7.根据权利要求1所述的一种机载光纤惯导空中对准的方法，其特征在于：所述所述导航数据为GPS导航数据、或GNSS卫星导航数据。8.根据权利要求1所述的一种机载光纤惯导空中对准的方法，其特征在于：获得所述导航数据的导航系统受到严重干扰、压制时，飞控系统向光纤惯导发送自对准指令。9.一种机载光纤惯导空中...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁晓戈，黄继勋，张峰，黄磊，金贝，侯隽柔，王文豪，
申请(专利权)人：北京航天时代光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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