【技术实现步骤摘要】
本专利技术提出一种基于雷达测距敏感地平的海上航空器自主导航方法。它涉及一种新型地平敏感方法，即利用雷达测距仪获取沿三个不同方向的海面测距信息，解算航空器高度及其相对当地水平面的俯仰角和滚转角。进一步融合惯导信息实现自主导航。属于导航。
技术介绍
1、现阶段海上航空器导航主要依赖惯导/卫星/无线电组合导航。其中卫星导航和无线电导航在强对抗环境下易受干扰和欺骗。现有强对抗环境下惯导辅助手段主要有地形匹配导航、景象匹配导航、地磁匹配导航等手段，但均无法为海上航空器提供可靠的高精度导航辅助。对于地形匹配导航，海上地形起伏不明显，无法保障匹配精度；对于景象匹配导航，海上无可用标识物，视觉传感器受光线条件限制大，夜间环境下无法有效工作，同时计算过程中图像匹配过程处理量大，实时性较差；对于地磁匹配导航，磁强计测量过程中受航空器剩磁干扰严重，所带来的测量误差会影响导航精度，同时地球磁场存在时变分量，导航存在不稳定性。
2、地平敏感导航作为一种航天器常用导航手段，在航天器平台上已有成熟应用，可实现公里级定位精度。目前常用的地平敏感导航方法为，通过地球敏感器或光学测量系统探测地平圆成像，提取地平圆边界并计算地平圆圆心，从而解算航天器地心矢量在航天器本体系下的投影，实现地平敏感。
3、地平敏感导航具有低成本、高可靠性等特点，许多研究人员也尝试过将其应用于航空器领域，如将星敏感器和红外地平仪搭载于空天飞行器进行地平敏感，从而获得飞行器的姿态信息，与惯性/天文导航信息进行融合，实现导航定位，但是上述方法无法在海上航空器场景下直接应
4、本专利技术采用雷达测距敏感地平导航的新体制，通过雷达测距仪获取距离信息，解算航空器高度及其相对当地水平面的俯仰角和滚转角，从而实现导航定位。区别于传统地平敏感方法，不依赖于红外线等光学信息，不受海上特殊环境影响，可为海上航空器自主导航提供新途径，保障海上航空器的自主导航能力。
技术实现思路
1、(一)专利技术目的
2、本专利技术针对海上航空器的自主导航需求，提出基于雷达测距敏感地平的自主导航方法，具有导航精度高、收敛时间快、无漂移、全天候可靠、抗干扰能力强等特点，可在拒止环境下提供安全、可靠的高精度导航支持。
3、(二)技术方案
4、海上航空器雷达测距敏感地平自主导航系统主要由雷达测距敏感地平模块、惯性导航模块组成。具体实现过程如下：第一步，雷达测距敏感地平模块利用三通道雷达测距仪的距离信息并建立水准面模型及球面模型；第二步，利用数值迭代法完成航空器高度以及相对于当地水平面的俯仰角、滚转角信息解算，即实现当地地平信息的敏感；第三步，惯性导航模块输出惯导信息，结合地平敏感模块输出的地平信息，通过非线性卡尔曼滤波算法实现惯导辅助修正。
5、(三)优点
6、本专利技术提出的航空器雷达测距敏感地平自主导航技术具有导航精度高、收敛时间快、无漂移、全天候可靠、抗干扰能力强等特点，同时，该技术适用范围广，不受航空器飞行高度与飞行速度限制，可为海上航空器在拒止环境下提供安全可靠的导航支持。
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1.一种基于雷达测距敏感地平的海上航空器自主导航方法，其特征在于，所述方法步骤包括：
2.如权利要求1所述基于雷达测距敏感地平的海上航空器自主导航方法，其特征在于，所述步骤一中，根据当地水平构建地平敏感模型的过程包括：
3.如权利要求1所述基于未知地标观测的飞行器重力导航方法，其特征在于，所述步骤二中，利用利用数值迭代法对以上非线性方程组进行求解，实现地平敏感过程包括：
4.如权利要求1所述基于未知地标观测的飞行器重力导航方法，其特征在于，所述步骤三中，融合惯性/雷达测距敏感地平等多源信息，实现自主导航过程包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于雷达测距敏感地平的海上航空器自主导航方法，其特征在于，所述方法步骤包括：
2.如权利要求1所述基于雷达测距敏感地平的海上航空器自主导航方法，其特征在于，所述步骤一中，根据当地水平构建地平敏感模型的过程包括：
3.如权利要求1所述基于未知地标观...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙秀聪，任士杰，李洋，麻潇帅，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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