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龙图腾网获悉中国人民解放军海军工程大学申请的专利一种采用双余度技术的飞行器姿态测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115979269B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211654999.2，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权一种采用双余度技术的飞行器姿态测量方法是由王哲;李静;袁胜智;殷虎;董海迪;张涛涛设计研发完成，并于2022-12-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种采用双余度技术的飞行器姿态测量方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种采用双余度技术的飞行器姿态测量方法，其通过三轴加速度计与霍尔效应磁强计联合测量解算建立飞行器航向角的第一个测量通道；再通过MESE速率陀螺仪与MESE角度陀螺仪建立飞行器航向角的第二个测量通道，再通过两种的误差进行组合非线性变换与误差反馈到速率陀螺仪进行二次测量修正，最后积分得到飞行器姿态组合测量信号；然后在三轴加速度计、磁强计、速率陀螺仪、角度陀螺仪分别发生故障时，利用状态正常的传感器的信息，并通过组合测量反馈通道反馈增益的通断来形成双余度测量，得到飞行器姿态角的双余度测量方法，从而能够提高整个姿态测量的可靠性与测量精度。

本发明授权一种采用双余度技术的飞行器姿态测量方法在权利要求书中公布了：1.一种采用双余度技术的飞行器姿态测量方法，其特征在于以下步骤： 步骤S10，首先在飞行器器体纵轴上安装三轴加速度计，测得在匀速运动时的重力加速度在x轴、y轴与z轴三轴方向的分量，将三个加速度分量进行单位化处理，得到重力加速度在x轴、y轴与z轴三个方向的单位化分量；再通过反三角函数求解重力加速度相对于y轴的夹角以及飞行器的倾斜角与方位角；在飞行器器体纵轴向上安装霍尔效应磁强计，测量得到磁感应强度在x轴、y轴与z轴的分量；再根据飞行器的倾斜角与方位角，求解平行地面方向的磁场强度x轴分量与平行地面方向的y轴分量，最终通过反正切变换得到飞行器偏航角的磁强计测量值如下： β＝arccosay； φ＝arctanayaz； ρ＝-arcsinax； Ha＝Hxcosρ+Hysinρsinφ+Hzsinρcosφ； Hb＝Hycosφ-Hzsinφ； 其中Rx、Ry与Rz为采用三轴加速度计测量得到的重力加速度在x轴、y轴与z轴三轴方向的分量，ax、ay与az为重力加速度在x轴、y轴与z轴三个方向的单位化分量；β为重力加速度相对于y轴的夹角；φ为飞行器的倾斜角；ρ为飞行器的方位角；Hx、Hy、Hz为霍尔效应磁强计测量得到磁感应强度在x轴、y轴与z轴的分量；Ha为平行地面方向的磁场强度x轴分量，Hb为平行地面方向的y轴分量，ψ为飞行器偏航角的磁强计测量值； 步骤S20，在飞行器上安装MEMS速率陀螺仪，测量飞行器的偏航角速率，得到飞行器偏航角速率测量信号，在飞行器上安装MEMS角度陀螺仪，测量飞行器的偏航角，得到飞行器偏航角陀螺测量值；然后与飞行器偏航角的磁强计测量值信号进行对比得到偏航角陀螺磁力测量误差信号；再对偏航角陀螺磁力测量误差信号进行非线性变换，得到角度陀螺测量误差非线性变换信号；然后叠加比例放大信号，得到角度陀螺补偿信号；再叠加速率陀螺仪测量得到的飞行器偏航角速率测量信号，得到飞行器偏航角速度补偿修正信号如下： e1＝ψ-φ1； Δω1＝f1+k4e1； ω2＝ω1+Δω1； 其中φ1为飞行器偏航角陀螺测量值，e1为偏航角陀螺磁力测量误差信号；f1为角度陀螺测量误差非线性变换信号；k1、k2、k3、a1为非线性变换的常值参数；k4为常值比例放大参数；Δω1为角度陀螺补偿信号；ω2为飞行器偏航角速度补偿修正信号；ω1为飞行器偏航角速率测量信号； 步骤S30，设置偏航角磁力陀螺组合测量信号的初始值为0，然后与飞行器偏航角的磁强计测量值信号进行对比得到偏航角组合测量误差信号；再对偏航角组合测量误差信号进行非线性变换，得到组合测量误差非线性变换信号；然后叠加比例放大信号，得到角速率陀螺补偿信号；再叠加所述的飞行器偏航角速度补偿修正信号，得到飞行器偏航角速度二次补偿修正信号；再进行积分得到偏航角磁力陀螺组合测量信号如下： e2＝ψ-φ2； Δω2＝f2+k8e2； ω3＝ω2+Δω2； φ2＝∫ω3dt； 其中φ2的初始值设为0，e2为偏航角组合测量误差信号；f2为组合测量误差非线性变换信号；k5、k6、k7为非线性变换的常值参数；k8为常值比例放大参数；Δω2为角速率陀螺补偿信号；ω3为飞行器偏航角速度二次补偿修正信号；φ2为偏航角磁力陀螺组合测量信号； 步骤S40，根据三轴加速度计、霍尔效应磁强计、MEMS速率陀螺仪与MEMS角度陀螺仪的状态，分六种情况，进行飞行器航向角双冗余设计，选取无故障信号，组成最终的飞行器航向角双冗余测量信号如下： 其中ia＝0表示三轴加速度计状态出现故障；ia＝1表示三轴加速度计状态正常；其中ib＝0表示霍尔效应磁强计状态出现故障；ib＝1表示霍尔效应磁强计状态正常；其中ic＝0表示MEMS速率陀螺仪状态出现故障；ic＝1表示MEMS速率陀螺仪状态正常；其中id＝0表示MEMS角度陀螺仪状态出现故障；id＝1表示MEMS角度陀螺仪状态正常；其中φa1是选取k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8均为0时得到的φ2信号，也就是全部反馈断开时的组合测量输出信号；φa2是将k5、k6、k7、k8保持原值不变，而k1、k2、k3、k4选取为0时得到的φ2信号，也就是将出故障的角度陀螺仪反馈部分断开，其它不变的组合测量输出信号。

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