一種小型化SINS的初始對準(zhǔn)方法研究
關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng) 初始對準(zhǔn) 卡爾曼濾波 數(shù)值仿真
摘要：針對小型化捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng),以100 Hz為采樣頻率采集慣性測量組件的輸出數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),分析了3種不同的初始對準(zhǔn)方法,解析對準(zhǔn)、慣性系對準(zhǔn)以及基于卡爾曼濾波的對準(zhǔn),并進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)。另外,考慮到捷聯(lián)系統(tǒng)工作環(huán)境的高動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性,假定方位失準(zhǔn)角存在較大的變化(以遞增方式變化),研究了線性卡爾曼濾波和非線性卡爾曼濾波在不同方位失準(zhǔn)角情況下的對準(zhǔn)效果,其中非線性卡爾曼濾波包括擴(kuò)展卡爾曼濾波和無跡卡爾曼濾波。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明,卡爾曼濾波對準(zhǔn)是一種高效、穩(wěn)定的對準(zhǔn)方式,對準(zhǔn)精度為2.46′,對準(zhǔn)時(shí)間為180 s。在失準(zhǔn)角小于18°時(shí),線性卡爾曼濾波可以滿足對準(zhǔn)要求;而失準(zhǔn)角在18°~55°時(shí),擴(kuò)展卡爾曼濾波能較好發(fā)揮快速初始對準(zhǔn)作用;當(dāng)失準(zhǔn)角超過55°后,無跡卡爾曼濾波是快速對準(zhǔn)的最佳選擇。所以,針對小型SINS在實(shí)際工程應(yīng)用中的初始對準(zhǔn)方法,應(yīng)根據(jù)方位失準(zhǔn)角的大小選擇相應(yīng)的卡爾曼濾波。
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