CN108088469A - 一种长航时飞机惯性导航误差补偿方法 - Google Patents

一种长航时飞机惯性导航误差补偿方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种长航时飞机惯性导航误差补偿方法。所述长航时飞机惯性导航误差补偿方法包括如下步骤：步骤一：针对机载惯导元件，首先零激励开机预设小时，记录其实际输出数据R1，环境磁场M1与温度T1，标定数据集L1为0n；步骤二：组织输入向量I＝[R1,M1,T1],将其归一化，得到Inew；步骤三：设定W1，为系统输入量权值，W1应保证ΣW1＝1；步骤四：建立RNN网络，网络中间节点采用全连接，将In＝Inew*W1送入网络，采用梯度法进行训练，确定网络参数P；步骤五：按照网络参数P在惯导系统中配置网络，将机载传感器采集的环境磁场与环境温度、惯性敏感元件输出按照向量I组织并送入网络中，得到误差补偿后的惯性导航数据。本申请能够提高惯性制导系统的自补偿能力。

Description

一种长航时飞机惯性导航误差补偿方法
技术领域
本发明涉及航电系统技术领域，特别是涉及一种长航时飞机惯性导航误差补偿方法。
背景技术
当飞行器进行长航时飞行的情况下，由于惯导的原理误差，常常配合其他导航方法进行混合制导，如卫星制导等作为惯性制导的修正。而一旦在某种情况下，卫星制导不能够正常使用，不带有自我修正补偿能力的惯性制导系统将积累大量的误差。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长航时飞机惯性导航误差补偿方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种长航时飞机惯性导航误差补偿方法，所述长航时飞机惯性导航误差补偿方法包括如下步骤：
步骤一：针对机载惯导元件，首先零激励开机预设小时，记录其实际输出数据R1，并同时记录环境磁场M1与温度T1，其标定数据集L1为0n；
步骤二：组织输入向量I＝[R1,M1,T1],将其归一化，得到Inew；
步骤三：设定W1，W1＝[w1，w2，w3]为系统输入量权值，W1应保证ΣW1＝1；
步骤四：建立RNN网络，网络中间节点采用全连接，将In＝Inew*W1送入网络，采用梯度法进行训练，确定网络参数P；
步骤五：按照网络参数P在惯导系统中配置网络，将机载传感器采集的环境磁场与温度、机载惯导元件输出按照向量I组织并送入网络中，得到误差补偿后的惯性导航数据。
优选地，所述步骤1中的预设小时至少为最大航时的2倍。
优选地，所述w1＝0.6，w2＝0.1，w3＝0.3。
本申请的长航时飞机惯性导航误差补偿方法提高惯性制导系统的自补偿能力，使惯性导航系统在缺少与外界交互的条件下，能够完成对漂移的自补偿，在恶劣条件下保证长航时飞机自主导航的精度。
附图说明
图1是本申请一实施例的长航时飞机惯性导航误差补偿方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1是本申请一实施例的长航时飞机惯性导航误差补偿方法的流程示意图。
如图1所示的长航时飞机惯性导航误差补偿方法包括如下步骤：
步骤一：针对机载惯导元件，首先零激励开机预设小时，记录其实际输出数据R1，并同时记录环境磁场M1与温度T1，其标定数据集L1为0n(标定数据集是指按照(R1,M1,T1,L1)格式组织，L1为理想输出的数据集)；
步骤二：组织输入向量I＝[R1,M1,T1],将其归一化，得到Inew；
步骤三：设定W1，W1＝[w1，w2，w3]为系统输入量权值，W1应保证ΣW1＝1；
步骤四：建立RNN网络，网络中间节点采用全连接，将In＝Inew*W1送入网络，采用梯度法进行训练(反向传播算法可以对该参数自行调整)，确定网络参数P；
步骤五：按照网络参数P在惯导系统中配置网络(配置是指将网络置于惯导的后端数据处理算法之前，对输出误差进行补偿)，将机载传感器采集的环境磁场与环境温度、惯性敏感元件输出按照向量I组织并送入网络中，得到误差补偿后的惯性导航数据。
本申请的长航时飞机惯性导航误差补偿方法提高惯性制导系统的自补偿能力，使惯性导航系统在缺少与外界交互的条件下，能够完成对漂移的自补偿，在恶劣条件下保证长航时飞机自主导航的精度。
有利的是，所述步骤1中的预设小时至少为最大航时的2倍。
在本实施例中，所述w1＝0.6，w2＝0.1，w3＝0.3。
本申请利用RNN能够携带前时刻的系统信息的特点，将随时间积累的惯性制导元件的漂移误差分解为当前状态与前状态的功能影响下的结果，并将环境因素统一计入输入向量，构建在敏感元件输出、环境磁场、环境温度统一条件下的、受惯导系统开机至当前时刻的影响的模型，补偿随时间积累的漂移。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种长航时飞机惯性导航误差补偿方法，其特征在于，所述长航时飞机惯性导航误差补偿方法包括如下步骤：
步骤一：针对机载惯导元件，首先零激励开机预设小时，记录机载惯导元件实际输出数据R1，并同时记录环境磁场M1与温度T1，其标定数据集L1为0n；
步骤二：组织输入向量I＝[R1,M1,T1],将其归一化，得到Inew；
步骤三：设定W1，W1＝[w1，w2，w3]为系统输入量权值，W1应保证ΣW1＝1；
步骤四：建立RNN网络，网络中间节点采用全连接，将In＝Inew*W1送入网络，采用梯度法进行训练，确定网络参数P；
步骤五：按照网络参数P在惯导系统中配置网络，将机载传感器采集的环境磁场与温度、机载惯导元件输出按照向量I组织并送入网络中，得到误差补偿后的惯性导航数据。
2.如权利要求1所述的长航时飞机惯性导航误差补偿方法，其特征在于，所述步骤1中的预设小时至少为最大航时的2倍。
3.如权利要求2所述的机载音频管理系统语音传输验证方法，其特征在于，所述w1＝0.6，w2＝0.1，w3＝0.3。
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