高 伟，叶 攀，许伟通

(哈尔滨工程大学 自动化学院，哈尔滨 150001)

捷联惯导系统现场标定方法

高 伟，叶 攀，许伟通

(哈尔滨工程大学 自动化学院，哈尔滨 150001)

陀螺漂移会对捷联惯性导航系统的导航定位误差产生直接的影响，所以需要用实验的方法标定出陀螺漂移，并进行补偿；陀螺漂移随时间和环境变化，因此采用实验室标定方法会降低系统的精度；文章提出一种基于卡尔曼滤波技术的现场标定方法，给出了现场标定时系统的状态方程，分别推导了采用速度、速度加姿态为观测信息时的量测方程；利用奇异值可观测度分析方法比较机动状态不同，观测信息不同的五种现场标定方案的陀螺漂移的可观测度，从而确定了两种最优现场标定方案，即在以速度为外部观测量的情况下，使载体处于“S”型机动状态和在载体静止的情况下，速度加姿态为观测信息；通过仿真实验验证了这两种标定方案可以有效提高现场标定的精度。

捷联惯导系统；陀螺漂移；现场标定；卡尔曼滤波；奇异值

0 引言

在捷联惯导系统中，惯性测量组件直接安装在载体上，所以惯性测量组件的误差对捷联惯导系统的性能影响很大，特别是陀螺漂移对导航定位误差的影响按时间的三次方增长[1]。必须预先在实验室对陀螺漂移进行标定，然后在使用时加以补偿。由于实验室标定存在一定误差，并且随着时间和环境的变化，陀螺漂移存在变化，即一定的偏移，我们称为陀螺的逐次启动误差，所以对于高精度的捷联惯导系统在每次启动时，需要在初始对准的过程中进行现场标定。……