一种捷联惯导系统的陀螺在线标定方法

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1、2013年第1期导弹与航天运载技术No.12013总第324期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.324文章编号：1004-7182(2013)01-0017-04DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20130104一种捷联惯导系统的陀螺在线标定方法12杨靖宝，张桃源（1.河北秦皇岛91404部队92分队，秦皇岛，066001；2.北京航天发射技术研究所，北京，100076)摘要：提出一种捷联惯导系统的陀螺零偏在线标定方法。在静止条件下采集惯导系统在两个近似水平位置输出的速度信息

2、和方位信息，利用扩张状态观测器提取惯导系统速度误差的微分信息，通过算法估计陀螺零偏。仿真结果表明：该方法可行且标定精度能够满足捷联惯导的要求。实物验证表明：该方法实现简单，可有效估计陀螺零偏，提高惯导系统导航精度，为工程应用带来较大便利。关键词：可观测；微分信号；在线标定中图分类号：V441文献标识码：AAnOn-lineCalibrationMethodforOn-boardStrap-downInertialNavigationSystem12YangJingbao，ZhangTaoyuan(1.Unit91404ofP

3、LA,Qinhuangdao,066001；2.BeijingInstituteofSpaceLaunchTechnology,Beijing,100076)Abstract：Thepaperpresentsanon-linecalibrationmethodforon-boardstrap-downinertialnavigationsystem.ThederivativesofthevelocityerrorsignalscanbeobtainedbytheExtendedStateObserver(ESO)throug

4、hcollectingthestaticvelocityandtheazimuthsignalsfromtheinertialnavigationsystemintwoapproximatelyhorizontalpositions.Theerrorsofgyrocouldbeestimatedbythealgorithmdesigned.Thesimulationresultshowsthatthismethodisfeasibleanditsprecisionisacceptable.Itisprovedbythefie

5、ldtestthatthismethodiseasytobeimplementedandcouldperformgyroself-calibrationeffectively.Atthesametime,thismethodcouldimprovetheprecisionofthenavigationandbringgreatconvenienceforengineeringapplication.KeyWords:Observability;Derivativesignal;On-linecalibration0引言观测性

6、较低，短时间内参数估计精度不高；对于捷联惯导系统，陀螺存在逐次启动零偏重复c）里程计信息、GPS信息可能会出现野值，另外性误差，一段时间后陀螺零位误差会发生较大变化，GPS信息获取存在较大的限制，kalman滤波器的观测为确保惯性导航精度，需对陀螺重新进行标定。但是值的真实性与有效性不能保证。实验室标定需频繁拆卸惯性导航系统，带来很大的经针对上述问题，本文提出一种仅利用工程上易获济负担和工程实用性问题。因此惯性器件的在线自标取的外部信息（例如经纬度信息等）且对车辆机动方定是亟需解决的问题。现有大多数在线标定利用GPS式要求较

7、低的在线标定方法：信息、里程计信息，在车辆特定运动条件下，通过a）确立静态条件下捷联惯性导航系统的可观测组kalman滤波方式与捷联惯导系统进行数据融合，在线合，即：等效北向陀螺零偏与等效天向加表零偏；估计陀螺零偏。但该方式存在如下几个问题：b）通过扩张状态观测器（ESO）提取近似水平条a）捷联惯导系统误差模型不准确，导致kalman件下导航速度误差的微分信息（包含误差及其导数），滤波参数估计出现较大偏差；快速估计出等效北向陀螺零偏；b）车辆机动方式有限，导致kalman滤波器的可c）进一步确立在近似水平条件下的两位置标定方

8、收稿日期：2011-07-21；修回日期：2012-12-30作者简介：杨靖宝（1976-），男，室主任，主要研究方向为靶场数据测量处理18导弹与航天运载技术2013年....法。依据估计出的两次等效北向陀螺零偏与两次初始V，V，V，就可估计出和。UNEUN对准结果计算出捷联惯导