一种新的捷联惯导快速对准方法*
2012-09-20黄湘远汤霞清郭理彬
弹箭与制导学报 2012年1期
关键词:方法
黄湘远,汤霞清,郭理彬
(装甲兵工程学院,北京 100072)
0 引言
新型装甲车辆、自行火炮等车载武器平台在作战之前需要进行初始对准,精度和时间是其两项重要技术指标,对准精度影响着惯导系统的性能,对准时间决定快速反应能力,因此要求初始对准精度高、时间短。卡尔曼滤波方法是初始对准常用方法,在不增加外界设备的前提下,该方法对准精度较高,但是系统可观测性差,使得初始对准时间较长。为了提高对准速度,文献[1]提出了快速对准法,但是其运用了东向失准角的微分项,要想获得稳态输出仍然需要较长时间。
文中另辟蹊径,将等效加速度计和陀螺误差作为系统观测量,提高陀螺信息的利用率,提出一种静基座条件下快速对准的新方法。运用奇异值方法进行可观测度分析,并依此推导出算法对准精度。发现该方法与常规方法对准精度相当,但是大大加快了初始对准的速度,最后通过仿真验证了这种方法的可行性。
1 初始对准方程
静基座下,可以对捷联惯导误差模型进行以下假设:由于位置精确已知,可忽略位置误差和重力计算误差;由于对准时间较短,可将惯性器件误差模型近似为随机常值和白噪声[1]。
假设捷联惯导系统导航坐标系n采用东北天坐标系(O-ENU),机体坐标系b为O-x y z,计算平台坐标系为p,由b系到n系的转移矩阵为Cnb,由b系到p系的转移矩阵为Cpb。初始对准的目的是确定Cnb,实际Cpb用代替,其分为粗对准和精对准两步。粗对准是获得转移矩阵的初始值Cpb,精对准是对Cpb进行修正。……
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