潜用平台惯导陀螺漂移估计的新方法
2013-08-21夏卫星杨晓东
舰船科学技术 2013年2期
夏卫星,杨晓东,王 炜
(1.海军潜艇学院训练大队,山东 青岛 266042;2.海军潜艇学院航海观通系,山东 青岛 266042)
0 引言
潜用平台惯导系统能自主提供潜艇的位置、速度、姿态等信息,不仅是潜艇安全航行的保障,也是艇载武器系统的基准信息源。由于陀螺漂移等惯性器件误差的存在,使得导航误差随时间不断积累。为满足导航精度要求,必须对陀螺漂移进行估计并补偿。目前常用的陀螺漂移估计方法为基于组合导航的 Kalman滤波[1-3]。文献 [4-5]将多普勒测速系统引入组合导航,并应用Kalman滤波技术估计惯性器件误差,有效提高了导航精度。文献 [6]提出基于INS/GPS/CNS的位置、姿态组合模型,采用联邦滤波器改善系统导航精度。文献 [7-11]利用Kalman滤波,对天文/惯性组合系统的融合方案进行了仿真。文献 [12]提出将UKF用于INS/无源北斗组合导航系统,使INS/无源北斗组合导航系统的导航精度得到大幅提高。上述文献分析表明,只有长时间实时、连续获得外界测量信息,Kalman滤波器才可有效估计惯性器件误差,如陀螺漂移等。此方案在水面舰艇等易于获取外界信息的载体上较容易实现。然而,对潜艇而言,长时间连续获得外界信息这一要求无法保证其隐蔽性,因此基于组合导航的Kalman滤波方法在潜用平台惯导方面适用性不强。为保证潜艇隐蔽性,满足高精度导航要求,设计了一种针对潜用平台惯导的陀螺漂移估计新方法。该方法打破组合导航时长时间连续获得外界信息这一要求,基于舒拉振荡周……
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