祝燕华，蔡体菁，王立辉

（东南大学 仪器科学与工程学院，南京 210096）

海洋重力辅助导航系统的系泊对准算法

祝燕华，蔡体菁，王立辉

（东南大学 仪器科学与工程学院，南京 210096）

捷联惯导系统在系泊条件下的初始对准是海洋重力辅助导航实用化的关键问题之一，本质上属于三轴姿态确定问题。基于惯性凝固假设，构建了船载捷联惯导系泊对准模型，研究了传统三轴姿态确定双矢量算法。对双矢量算法进行改进，提出了一种基于加权矢量和三轴姿态确定的系泊对准算法，该算法利用两个观测矢量的误差标准差构建加权系数，生成了精度更高的基准矢量，从而提高系泊对准的精度，并且该算法只需进行一次三轴姿态解算，保持了计算量小、耗时短的特点。数值仿真和船载试验结果表明，改进后的系泊对准算法在保证初始对准快速性的前提下有效提高了对准精度，两个水平姿态角误差小于4′，航向角误差在10′左右，满足海洋重力辅助导航系统的应用需求。

捷联惯导；重力；系泊对准；三轴姿态确定

惯性导航是海上运载体最主要的导航方式之一，具有不依赖外界信息、隐蔽性好、抗辐射性强、全天候等优点，是完全自主的导航。由于惯性传感器的精度约束，惯导系统必须借助于其他导航方式的辅助才能长时间使用。重力辅助导航是利用重力特征传感器测量的重力异常信息或重力梯度信息，与重力场特征图匹配来修正惯导误差的方法，保证了导航的无源性、抗干扰和长航时，脱离了GPS的限制，具有重要的工程应用价值[1-2]。……