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基于速度积分匹配的旋转调制惯导系统动基座对准方法

2021-09-28罗星航田晓春

导航定位与授时 2021年5期

罗星航,刘 峰,刘 辉,田晓春

(北京自动化控制设备研究所,北京 100074)

0 引言

现代战争中,空天是机动性十分强的重要战场,机载武器则是空天战场上制胜的利剑。随着机载武器射程的不断增大,要实现机载武器对目标快速、自主、精准的打击,需提升惯性导航系统动基座对准的性能(如对准时间、对准精度),减小对基准信息品质和载体机动等的要求。

由于载体复杂的运动,动基座对准相较于陆基静基座对准不可避免地引入了更多的误差因素(如基准信息误差、动态误差等),导致动基座对准过程中基准信息品质受损,增加了惯性导航误差激励的复杂性,从而引起了附加的导航和观测误差。这些客观因素限制了动基座对准精度与快速性的提升。

国内外对捷联惯导系统空中动基座对准技术开展了广泛的研究[1]。文献[2-3]中,研究人员将自适应卡尔曼滤波理论与速度匹配相结合,通过载机S形机动实现了惯导动基座对准,获得了较好的精度与鲁棒性。刘旖旎对光学捷联惯导系统空中动基座对准技术进行了研究[4],提出了一种分段式速度匹配传递对准方案应用于光纤捷联惯导,试验结果表明,该方法能较好地实现捷联惯导空中对准,载机适当水平机动即可有效缩短对准时间。曲法义等研究了捷联惯导系统速度+姿态矩阵匹配快速传递对准方案[5],通过载机做简单角机动实现了对姿态误差角的估计,但精度受挠曲变形影响。吴枫等提出了一种基于机载全球定位系统(Global Positioning System,GPS)信息的速度+位置匹配卡尔曼滤波精对准算法[6],在加减速或转弯机动下实现了误差量的有效估计。……

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