胡华峰， 刘 明， 李 旦， 罗 伟

(湖北航天技术研究院总体设计所，武汉 430040)

ADOP可观测性分析方法在旋转式惯导初始对准中的应用

胡华峰， 刘 明， 李 旦， 罗 伟

(湖北航天技术研究院总体设计所，武汉 430040)

针对旋转式惯导系统多位置初始对准可观测性的问题，对可应用于初始对准方案选择的姿态精度因子(ADOP)可观测性分析方法进行了研究。以惯导初始对准33维状态误差方程为研究对象，分析ADOP方法在旋转式惯导初始对准的转动顺序、停留时间及模型降阶方面的应用。理论分析和仿真结果均表明该方法控制灵活、直观有效，能够为旋转式惯导初始对准应用中最佳方案选择提供依据。

ADOP；可观测性；旋转式惯导系统；初始对准

0 引言

惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)中一个十分重要的问题就是其初始对准问题。实践证明应用卡尔曼滤波器实现INS的初始对准具有较好的效果。卡尔曼滤波器对系统状态估计的收敛速度和精度决定着系统初始对准的速度和精度，而这在很大程度上是由系统的可观测性所决定的。因此，在设计卡尔曼滤波器之前想要研究系统状态的可估计性和初始对准的速度和精度，必须首先分析系统状态的可观测性[1-2]。

为了实现惯导系统快速精确对准，有效改善系统的可观测性，J.G.Lee和C.G.Park等研究发现，等效地转动惯性测量单元(IMU)能够巧妙地变换导航系统误差模型中的系统矩阵，从而改善导航系统的可观测性，实现快速精确对准[3]。因此，对于具有旋转功能的惯导系统，弄清转动对系统可观测性和可观测度的影响，发现最优的对准方案，对提高捷联惯性系统初始对准的速度和精度具有重要的意义。……