本申请涉及航空、航天的，特别是一种基于地固坐标系的高精度惯性导航速度解算方法。
背景技术：
1、惯性导航主要作用是实时确定载体相对计算坐标系的位置、速度和姿态信息。捷联式惯性系统与载体直接固连，通过陀螺仪测量角速度，加速度计测量视加速度并经数学解算后给出姿态，速度信息。平台式系统的惯性原件被安装在物理平台上，利用陀螺通过伺服电机驱动稳定平台，使其始终平行于一个空间直角坐标系，而三个加速度计的敏感轴始终平行于该坐标系的三轴方向，来测得运载体三轴方向的视加速度。
2、目前，进行速度更新的解算方法，一般采用数值积分方法，如四阶龙格库塔法、六级五阶england等方法，但数值积分方法的不足之处是存在截断误差，尤其在速度变化迅速的情况下标准的数值积分解法会出现误差。
技术实现思路
1、本申请提供一种基于地固坐标系的高精度惯性导航速度解算方法，旨在降低计算量的同时，减小误差，提高惯性导航精度，实现高精度导航。
2、第一方面，提供了一种基于地固坐标系的高精度惯性导航速度解算方法，包括：
3、确定tk时刻的地固坐标系相对于惯性坐标系的旋转角速度向量
4、根据tk时刻本体坐标系至地固坐标系的坐标变换矩阵和tk时刻的本体坐标系相对于惯性坐标系的视加速度确定tk时刻本体坐标系相对于地固坐标系的视加速度
5、根据tk时刻的速度和tk时刻本体坐标系相对于地固坐标系的视加速度求得tk+1＝tk+δt时刻的速度为
6、
7、δt为时刻采样步长，为tk时刻的地固坐标系中的正常重力向量。
8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，初始t0时刻本体坐标系相对于地固坐标系的姿态转换阵：
9、
10、式中，为通过初始对准得到的本体坐标系至地理坐标系的坐标变换矩阵；为初始时刻地理坐标系至地固坐标系的坐标变换矩阵；λ0为初始时刻的经度；为初始时刻的纬度。
11、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在tk+1时刻本体坐标系相对于地固坐标系的姿态转换阵由tk时刻本体坐标系相对于地固坐标系的角速度计算得到：
12、
13、式中，i为单位矩阵；
14、为tk时刻本体坐标系相对于地固坐标系的姿态转换阵；
15、
16、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，tk时刻本体坐标系相对于地固坐标系的角速度的计算方法为：
17、
18、式中，为tk时刻本体坐标系相对于惯性坐标系的漂移角速度，依据装订在导航计算机中的误差系数实时解算出，为tk时刻地球相对于惯性坐标系的转动角速度；为tk时刻本体相对于地固坐标系的坐标变换矩阵，
19、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，当惯性导航系统为捷联式，惯性导航的速度更新方程和坐标变换矩阵更新方程应用于光学陀螺捷联式惯性导航的速度确定，或应用于机电式陀螺捷联惯性导航的速度确定。
20、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，当惯性导航系统为平台式，惯性导航的速度更新方程和坐标变换矩阵更新方程应用于光纤平台惯性导航速度的确定，或应用于三浮平台惯性导航速度的确定。
21、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：
22、根据tk+1时刻的速度更新tk+1时刻的位置。
23、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，根据tk+1时刻的速度更新tk+1时刻的位置的计算方法为：
24、
25、式中，为tk时刻载体在地固坐标系的位置，为tk+1时刻载体在地固坐标系的位置。
26、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，通过将陀螺仪安装在惯性系统本体上，获取tk时刻本体坐标系的三轴视加速度分量和
27、第二方面，提供了一种导航系统，所述导航系统用于执行如上述第一方面中的任意一种实现方式中所述的方法。
28、与现有技术相比，本申请提供的方案至少包括以下有益技术效果：
29、(1)本发明公开了一种基于地固坐标系的高精度惯性导航速度解算方法，相较于通过数值积分方法，可直接精确给出本体坐标系相对地固坐标系的速度，而传统的数值解法通过不断迭代给出速度。在处理大量数据时，能够迅速地生成结果，提升了处理效率。
30、(2)本发明公开了一种基于地固坐标系的高精度惯性导航速度解算方法，给出了具有显式表达式的离散化速度解析解，有效减小了在速度变化较快的情况下由于离散化造成的截断误差较大问题，提高了解算的精度。
31、(3)本发明公开了一种基于地固坐标系的高精度惯性导航速度解算方法，该计算方法既可以用于捷联系统的速度解算也可以用于平台系统的速度解算，具有普适性。
1.一种基于地固坐标系的高精度惯性导航速度解算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，初始t0时刻本体坐标系相对于地固坐标系的姿态转换阵：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在tk+1时刻本体坐标系相对于地固坐标系的姿态转换阵由tk时刻本体坐标系相对于地固坐标系的角速度计算得到：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，tk时刻本体坐标系相对于地固坐标系的角速度的计算方法为：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当惯性导航系统为捷联式，惯性导航的速度更新方程和坐标变换矩阵更新方程应用于光学陀螺捷联式惯性导航的速度确定，或应用于机电式陀螺捷联惯性导航的速度确定。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当惯性导航系统为平台式，惯性导航的速度更新方程和坐标变换矩阵更新方程应用于光纤平台惯性导航速度的确定，或应用于三浮平台惯性导航速度的确定。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据tk+1时刻的速度更新tk+1时刻的位置的计算方法为：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将陀螺仪安装在惯性系统本体上，获取tk时刻本体坐标系的三轴视加速度分量和
10.一种导航系统，其特征在于，所述导航系统用于执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
