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捷联惯导基于地球系的动基座间接精对准算法

2014-10-24江一夫严恭敏

中国惯性技术学报 2014年5期
关键词:卡尔曼滤波

谢 波,江一夫,严恭敏,陈 勇

(1. 西安航天精密机电研究所,西安 710100;2. 西北工业大学自动化学院,西安 710072)

捷联惯导基于地球系的动基座间接精对准算法

谢 波1,江一夫1,严恭敏2,陈 勇1

(1. 西安航天精密机电研究所,西安 710100;2. 西北工业大学自动化学院,西安 710072)

为了将惯性凝固思想延伸到行进间精对准中并提升计算效率,提出了基于地球系的间接精对准算法。描述了地球系下的捷联惯导/里程计系统模型和相应的Ψ角误差模型。考虑安装偏差角、杆臂等因素,建立了相应的卡尔曼滤波方程。六组行车轨迹的行进间对准结果表明,相对于地理系精对准算法,地球系间接算法整体对准性能更加优越,系统的稳定性和快速性得到提高,在对准第600 s方位失准角可以稳定在 1 mil(1σ)的误差限内。另外,地球系滤波算法具有更好的初始化参数适应性,有利于工程实现。

行进间对准;地球坐标系;里程计;卡尔曼滤波

惯导系统受限于工作环境,往往需要在动态条件下完成初始对准。行车状态下的对准不可避免地需要外部设备提供的载体运动信息以滤除行进状态下的机动加速度和干扰加速度[1]。由于里程计(OD)输出噪声小、成本低廉、安装简易,同时与惯性传感器一样,具有自主、隐蔽、高采样率等特点,因而常作为车载惯性基定位定向系统的辅助信息源,本文也主要针对里程计辅助的车载捷联惯导系统行进间对准。

为了提高对准快速性并保证误差模型的鲁棒性,工程上的行进间对准遵循先粗对准后精对准的流程。……

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