极点配置对SINS罗经对准性能影响
2014-10-21西北工业大学自动化学院西安710072航天科技集团第16研究所西安710100
(1.西北工业大学 自动化学院,西安 710072;2. 航天科技集团 第16研究所,西安 710100)
(1.西北工业大学 自动化学院,西安 710072;2. 航天科技集团 第16研究所,西安 710100)
分析了罗经对准基本原理。基于常见的几种罗经极点配置方案及其对准性能与不足,将一个二阶振荡环节和一个临界阻尼环节相串联,把4个极点配置在同一个圆上,得到一种新的极点配置方案。该配置方法既保证了对准算法的快速跟踪性能,又兼顾对准精度。采用车载晃动对准数据和风扰条件下的车载导航数据,比较了不同极点配置的对准效果。试验说明,新的极点配置方案可以跟踪载体低频姿态角变化,在180 s内完成SINS对准过程;该方法能够克服大风扰动影响,提高SINS晃动基座对准精度。针对大失准角条件下的对准问题,通过相平面分析证明,罗经回路产生的非线性罗经驱动力矩同样可以将数学平台驱动到导航坐标系,实现大失准角条件下的快速对准。
捷联惯性导航系统;陀螺罗经;对准;极点配置;晃动基座
初始对准是捷联式惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)应用中的一项关键技术。一般初始对准方法是根据地球的两个特征矢量——重力加速度g和地球自转角速度 ωie完成初始姿态的确定。但是在具体使用时,要考虑对准精度、对准时间、载体晃动情况等因素,采用不同的方法实现对准。文献[1]将基于参数估计的对准方法和Kalman滤波结合,把估计出来的速度误差作为观测量进行Kalman滤波,在载车发动机运转情况下,对准时间从原来的20 min缩短到8 min,精度与原来的Kalman对准算法相当;……
