基于不敏变换的动基座传感器偏差估计方法

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1、第31卷第4期2010年4月航空学报ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINlCAV01．31No．4Apr．20lO文章编号：1000一6893(2010)04一0819一06基于不敏变换的动基座传感器偏差估计方法熊伟1’2”，潘旭东1，彭应宁3，何友2(1．中国航天科工集团四院，北京100854)(2．海军航空工程学院信息融合技术研究所，山东烟台264001)(3．清华大学电子工程系，北京100084)UnscentedBiasEstimationTechniqueforManeuverin2SensorX

2、iongWeil’2w，PanXudon91，PengYingnin93，HeYou2(1．TheFourthResearchAcademyofCASlC，Beijing100854，China)(2．ResearchInstituteofInformationFusion，NavalAeronauticaIEngineeringInstitute，Yantai26400l，China)(3．DepartmentofElectronicEngineering，TsinghuaUniversity，Be的ing100084，ChiIla

3、)摘要：提出了一种新的基于合作目标的动基座传感器误差绝对配准方法。该方法利用所获得的合作目标位置信息，将载体平台姿态角偏差转换为传感器测量偏差中的一部分，并建立偏差状态方程和测量方程。在此基础上，采用广义最小二乘方法以实现传感器测距误差的估计，不敏滤波的方法则用于实现平台载体的姿态偏差和角度测量偏差的实时估计。仿真结果表明，该方法实现简单，收敛速度快，可以实现单部动基座传感器的偏差估计。关键词：误差配准；动基座传感器；目标；广义最小二乘；卡尔曼滤波中图分类号：V243；TN713文献标识码：AAhtmct：Anovelbiasesti

4、mationmethodforsolvingmaneuveringsensorbiascorrectionproblemsbasedonco—operationtargetisproposed．Usingtheestimationpositionofcooperationtargets，thegestureanglebiasesofamovingbasecanbeconvertedtothemeasurementbiases，andanerrorsystemmodelforcomputingankindsofbiasesispropo

5、sed．Basedonthedecoup“ngmodel，ageneralizedleastsquaresmethodisusedtoestimatetherangemeasurebias，andtheunscentedKalImnfilterisusedtoestirnatetheotherbiases．Thesimulationre—sultsshowtheapproachcanbeeasilycarriedoutandImstherapidconvergencerate，whichcanestimatethebi—asesofs

6、inglemaI地uveringsensor．Keywords：errorcorrection；maneuveringsensor；targets；generalizedleastsquares；Kalnlanfilters利用多传感器构成的传感器网络具有增大数据的覆盖面、增强系统的可靠性和鲁棒性等优点，并可以对传感器各自独立的数据进行融合以形成互补，但是由于实际传感器系统中各种误差的存在，多传感器组网的预期效果往往得不到保障[1]。因此，如何有效地估计并去除传感器测量过程中的各种偏差，是目前多传感器组网亟待解决的关键问题之一。现有许

7、多研究者都致力于多传感器误差配准技术的研究，如实时质量控制(RTQC)算法【2‘3]、最小二乘(LS)算法[4]、广义最小二乘(GLS)算法[5]、极大似然(ML)算法[6]、基于滤波技术的联合估计算法[73以及神经网络算法[83等。目前，大收稿日期：2009一02—17；修订日期：2009一07一02基金项目：国家自然科学基金(60801049)通讯作者：熊伟E—mail：虹ongweimail@tom．com多数研究结果通常只考虑载体平台静止时传感器的测角偏差(方位、俯仰)和测距偏差。当传感器载体平台为运动时，文献[9]同时考虑了

8、传感器的测量偏差和载体平台的姿态偏差，但是忽略了两种偏差之间的耦合关系。文献[10]在假设两部雷达之间距离非常近的条件下，同时对测量偏差和载体平台姿态偏差进行相对配准。文献[11]通过选取固定参考点对传感器载体平台位置偏