车载SINS/GPS组合导航系统的在线标定算法
2010-07-13白俊卿卫育新
电子设计工程 2010年2期
白俊卿,卫育新
(中国航天科技集团 第16研究所,陕西 西安 710100)
对于激光陀螺捷联式组合导航系统[1],影响系统精度的主要误差源有:惯性器件的刻度系数误差、零位误差及轴安装不对准角等。为了确保系统的对准和导航精度,必须利用精密转台对以上误差源进行精确标定,并通过系统软件加以补偿。
一般情况下,在完成系统标定后,若不对陀螺、加速度计进行重新拆装,则陀螺和加速度计的安装偏角基本保持不变。但陀螺漂移和加速度计零位却存在逐次启动不重复性误差,尤其是经过较长时间后,相对于标定值将产生很大差异,使系统无法满足对准、导航精度要求。为了解决这个问题,通常每隔几个月将惯导系统从运载体上拆卸下来,并安装到转台上,重新标定陀螺漂移和加计零位以改善系统性能。显然,这种处理方法在实际使用和维护中比较繁琐。
为改善这种状况并且达到延长定期标定周期的目的[2],提出组合导航系统相关误差项在线标定算法。该算法依据GPS高精度的位置、速度信息和捷联系统本身导航输出结果之间的差异,以捷联惯导系统的位置速度解算作为滤波器的观测量,将惯导系统的基本误差项与加计的零偏、刻度因子误差以及陀螺的常值漂移误差作为状态量,认为GPS定位误差是零均值的白噪声,通过相应的估计方法估算捷联惯导系统误差和器件误差,从而实现对组合导航系统常值误差项的补偿。
1 在线标定算法
1.1 坐标系定义
本文定义i系为地心惯性坐标系,e系为地球坐标系,n系为导航坐标系即东—北—天坐标系,b系为载体坐标系即右—前—上坐标系。……
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