崔 轶， 傅惠民

（北京航空航天大学 小样本技术研究中心， 北京 100191）

0 引言

构建月球基地是月球探测的核心目标之一， 也是人类实现对月球资源的深度开发和利用的重要手段[1，2]。 在月球基地中， 可以通过机器人和智能车辆来控制和照料基地。 因此，为机器人和智能车辆提供导航服务就非常重要。 这种月球基地的导航与一般的月面导航不完全一样，前者是小范围的，后者是大范围的，前者对导航精度的要求远高于后者， 这导致月球基地机器人和车辆的导航面临更大的挑战。 为此，文献[3]提出一种新的步长估计模型和行人航位自校准推算方法， 并建立一种室内自校准导航定位方法，不但解决了室内行人导航定位问题，而且能够为月球基地机器人提供高精度的导航定位。 在此基础上， 本文进一步提出一种月球基地车辆自校准导航定位方法，可以实现月球基地车辆高精度导航定位。

1 惯性导航自校准方程

由于惯性导航系统每次使用之前需要较长的初始对准时间，加上受环境的影响和设备老化等原因，其陀螺仪和加速度计往往存在较大漂移。因此，下面根据惯性导航方程， 给出能够对陀螺仪和加速度计漂移进行有效修正的自校准方程。

1.1 自校准状态方程

由于惯性传感器的采样频率非常高， 相邻两次采样之间加速度变化不大，因此其状态方程可以表示为：

式中：ax，k，ay，k，az，k为第k 次采样时导航坐标系下车辆质心的三轴加速度，bax，k-1，bay，k-1，baz，k-1为未知输入 （模型误差、环境干扰等），wax，k-1，way，k-1，waz，k-1为噪声。……