捷联惯导∕里程计组合导航方法

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1、2013年7月第39卷第7期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsJuly2013V01．39No．7捷联惯导／里程计组合导航方法张小跃杨功流张春熹(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100191)摘要：针对车载自主导航需求，基于卡尔曼滤波器，实现捷联惯导与里程计量测信息的组合导航．推导了里程计误差模型，结合捷联惯组误差模型与捷联系统误差模型，建立了捷联惯导／里程计自主组合导航系统误差状态模型．建立了捷联惯导

2、／里程计组合导航量测模型，阐述了估计误差修正方法．采用仿真计算对此方法进行了验证，仿真结果表明：组合导航过程中，初始姿态误差能得到有效估计，姿态误差和位置误差均能控制在一定精度范围内，应用此组合导航方法相对于传统的航位推算方法能得到更高的导航精度，能有效实现自主高精度定位定向．关键词：捷联惯导；里程计；卡尔曼滤波；组合导航中图分类号：V249．3文献标识码：A文章编号：1001-5965(2013)07-0922-05IntegratednavigationmethodforSINSandodometerZ

3、hangXiaoyueYangGongliuZhangChunxi(SchoolofInstrumentationScienceandOpto—electronicsEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Inordertocompleteindependentnavigationforlandvehicle，integrationofstrapdowninertialnav

4、igationsystem(SINS)andodometerwasrealizedbasedonKalmanfilter．Odometererrormodelwaspro-posed，whichwasassociatedwithinertialmeasurementunit(IMU)errormodelandINSerrormodel，anderrormodelofintegrationsystemwasestablished．SINS／odometerintegrationnavigationobserv

5、ationmodelwases—tablished，thecompensationmethodoferrorestimationwasdescribed．Theintegratednavigationmethodwasvalidatedinasimulation，thesimulationresultsindicatethat：intheprocessofintegratednavigation，initialerrorofattitudecouldbeestimated，andattitudeerrora

6、ndpositionerrorretainedinacertainrange，navigationprecisionwasimprovedcomparedwiththetraditionaldead-reckoningalgorithm，andindependenthighaccura-cypositionandattitudedeterminationwasobtained．Keywords：strapdowninertialnavigationsystem；odometer；Kalmanfilter；i

7、ntegratednavigation现代战争中，随着侦察技术的发展和各种精确打击武器的出现，为了提高陆基导弹武器系统的生存能力和快速反应能力，实现无依托阵地快速机动发射十分重要．为了提高武器系统的机动性，隐藏发射点避免受敌攻击，提高生存力，发射车必须具有快速的自动定位定向能力，甚至在行进中定位定向的能力，以期实现“停车就打”，甚至“边走边打”⋯，车载惯性导航系统是实现发射车定位定向的重要设施．选取惯性导航系统／里程计组合来实现发射车行进过程中定位定向，发射车从一个已知坐标点出发，行进途中，惯导系统／里程计

8、组合导航，达到任意发射点后即可立即得知自身位置、姿态和方位，这种全自主的高精度导航定位定向方式，途中不需要任何外部信息、不受外部干扰，在现代战争环境中具有非常明显的优势．当前针对惯导与里程计组合的研究主要有航位推算方法、基于航位推算过程误差模型的组合导航以及考虑部分里收稿日期：2012-08-03；网络出版时间：2013-07-0210：03网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2