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申请/专利权人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所

摘要：本发明涉及电数字数据处理技术领域，尤其涉及一种标量深组合导航模拟仿真方法及系统，方法包括如下步骤：生成高动态载体数据及轨迹文件，并导入卫星信号模拟器；播发模拟卫星信号、高动态载体角速度数据及比力数据；合成惯导数据，得到北斗解算数据；得到组合导航解算数据；将合成惯导数据、北斗解算数据及秒脉冲信号作为离线仿真及数据分析的数据源，将实时解算的组合导航解算数据作为系统实时解算结果与轨迹文件进行对比得到系统解算误差，并判断其是否满足精度要求，从而对标量深组合导航系统的跟踪环路参数进行调整。本发明提供的方法及系统可通过实际系统跑合标量深组合导航算法，验证系统设计的正确性。

主权项：1.一种标量深组合导航模拟仿真方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：生成载体坐标系下高动态载体数据及轨迹文件，并导入到卫星信号模拟器；生成高动态载体数据包括如下过程：S11：高动态载体在空中的飞行过程仅考虑推力、重力及空气阻力的影响，得到高动态载体动力学方程如式（1）所示： （1）；其中：为高动态载体质量，为高动态载体速度，为高动态载体加速度，为高动态载体所受推力，为空气阻力，为重力加速度，为高动态载体方向的加速度，为高动态载体方向的加速度，为发射点重力坐标系下的俯仰角；S12：根据式（2）求解发射点重力坐标系下每一时刻高动态载体的速度及位置信息： （2）；其中：为时刻高动态载体速度，为空气阻力系数，为空气密度，为高动态载体的横截面积，为时刻发射点重力坐标系下的俯仰角，为采样周期，为时刻发射点重力坐标系下方向的位置，为时刻发射点重力坐标系下方向的位置，为初始时刻发射点重力坐标系下方向的位置，为初始时刻发射点重力坐标系下方向的位置；S13：将发射点重力坐标系下每一时刻高动态载体的速度根据式（3）进行坐标系转换，得到转换到东北天坐标系下时刻高动态载体的速度信息，并根据式（4）得到东北天坐标系下时刻高动态载体位置信息，根据式（5）得到东北天坐标系下高动态载体的横滚角： （3）； （4）； （5）；其中：为东北天坐标系下时刻高动态载体的东速，为东北天坐标系下时刻高动态载体的北速，为东北天坐标系下时刻高动态载体的天速，为发射方位角，为东北天坐标系下时刻高动态载体的纬度，为地球卯酉面曲率半径，为东北天坐标系下时刻高动态载体的经度，为东北天坐标系下时刻高动态载体的高度，为地球子午面曲率半径，为东北天坐标系下时刻高动态载体的横滚角，为高动态载体的转速，表示对括号中的数取最小整数；根据步骤S13得到的东北天坐标系下时刻高动态载体的位置信息、速度信息及姿态信息，生成轨迹文件；根据轨迹文件通过惯性导航原理得到载体坐标系下高动态载体角速度及载体坐标系下高动态载体比力数据；S2：将标量深组合导航系统固定在试验台，卫星信号模拟器播发模拟卫星信号，同时播发载体坐标系下高动态载体数据；S3：标量深组合导航系统将接收的载体坐标系下高动态载体数据中的高动态载体角速度数据和载体坐标系下高动态载体比力数据进行数据合成，得到合成惯导数据，同时将接收的模拟卫星信号生成秒脉冲信号并进行定位解算，得到包含高动态载体速度及位置信息的北斗解算数据；根据式（6）将接收的角速度数据和比力数据进行数据合成，得到合成惯导数据： （6）；其中：为合成的模拟高动态载体角速度，为载体坐标系下高动态载体角速度，为采集MEMS陀螺静态输出，为合成的模拟高动态载体比力，为载体坐标系下高动态载体比力，为采集的微机电系统加速度计静态输出，为微机电系统的惯性测量组件启动后静态一段时间加速度计静态输出的平均值，为加速度计常值零偏；S4：标量深组合导航系统将秒脉冲信号作为标志进行时钟同步，将合成惯导数据作为惯性导航解算的原始数据与解算出的高动态载体速度及位置信息进行组合导航解算，得到组合导航解算数据，并将组合导航解算数据中的速度及加速度数据作为标量深组合导航系统的辅助参数；S5：标量深组合导航系统将合成惯导数据、北斗解算数据及秒脉冲信号发送至数据录取显示工控机保存为原始脉冲数据包，将实时解算的组合导航解算数据发送至数据录取显示工控机保存为导航结果数据包；S6：将原始脉冲数据包作为离线仿真及数据分析的数据源，将导航结果数据包作为系统实时解算结果，与步骤S1生成的轨迹文件进行对比得到系统解算误差，并对系统解算误差进行分析，判断其是否满足精度要求，若不满足精度要求则对标量深组合导航系统的跟踪环路参数进行调整。

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