张红良，郭鹏宇，李 壮,

（1. 国防科学技术大学 航天科学与工程学院，长沙 410073；2. 中国人民解放军63620部队，甘肃 酒泉 732750）

一种视觉辅助的惯性导航系统动基座初始对准方法

张红良1，郭鹏宇1，李 壮1,2

（1. 国防科学技术大学 航天科学与工程学院，长沙 410073；2. 中国人民解放军63620部队，甘肃 酒泉 732750）

针对惯性导航系统动基座初始对准问题，提出了一种视觉辅助的惯导系统动基座初始对准方法。建立了视觉与惯导系统测量模型，考虑了特征点位置已知和未知两种情形，分别推导了视觉和惯导系统姿态位置间的关系，设计了EKF滤波器。建立了两种情形下的滤波观测方程，设计了晃动基座初始对准仿真实验，结果表明在视觉特征点位置已知和未知两种条件下，滤波器状态均能收敛，特征点位置已知时收敛时间小于30 s，特征点位置未知时收敛时间约为300 s；在陀螺零偏为0.01 (°)/h、加速度计零偏为50 μg的仿真条件下，对准精度为水平姿态角优于0.004°，方位角优于0.06° 。提出的视觉辅助惯导系统动基座初始对准是一条较新且可行的思路。

惯性导航系统；初始对准；动基座；视觉

作为一种自主递推式导航系统，惯性导航系统（INS）在导航前必须进行初始对准。初始对准技术是惯性导航的关键技术之一[1-2]，初始对准是确定惯性导航系统相对导航坐标系初始姿态的过程，对准的精度直接影响惯性导航精度。按照基座的运动状态，初始对准分为静基座对准和动基座对准两种，其中动基座对准由于技术难度大，一直是初始对准研究的热点。……