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一种基于偏振罗盘的载体航向角计算方法

发布时间:2019-07-16 18:29 来源:未知 编辑:admin

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  (1)利用载体水平安装的两个加速度计测量载体静止状态下重力矢量在载体坐标系水平轴上的投影建立重力矢量在载体系与地理坐标系的坐标转化关系,确定载体的俯仰角θ和横滚角γ;

  (2)利用载体的地理位置信息和时间信息,确定太阳矢量方向在地理系下的方位角和高度角计算地理系下单位太阳矢量St;

  (3)设计由三个偏振传感器构成的复合检测结构,实现天空中三个观测点的偏振信息测量,利用三个观测点的偏振信息确定太阳矢量在偏振传感器模块系下的方位角和高度角计算偏振传感器模块系下单位太阳矢量Sm;

  (4)利用地理坐标系与偏振传感器模块坐标系之间的坐标转换关系,建立单位太阳矢量由地理系到偏振传感器模块系之间的转换关系

  所述地理坐标系采用东北天坐标系,即以载体的质心O为原点,载体的地理东向为x轴,载体的地理北向为y轴,z轴由右手定则确定,构成直角坐标系O-xyz,偏振传感器模块坐标系是以偏振传感器的质心M为原点,沿偏振传感器模块主轴方向右侧为x轴,沿模块主轴方向前侧为y轴,观测方向为z轴,构成右手坐标系M-xyz;载体坐标系是固连在载体上的坐标系,其原点为载体的质心B,载体的横轴指向右侧为x轴,沿载体纵轴指向前方为y轴,沿载体竖轴向上指向载体上方为z轴,构成右手坐标系B-xyz;其中:

  ψ为待求的航向角,为载体坐标系到偏振传感器模块坐标系的转换矩阵,这里取为单位矩阵;

  (5)将步骤(1)确定的姿态角θ和γ,步骤(2)确定的地理坐标系下的单位太阳矢量St,步骤(3)中确定的模块系下单位太阳矢量Sm,代入步骤(4)建立的坐标转换关系方程,计算载体航向角ψ。

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