基于序贯处理的航位推算组合导航算法研究.pdf

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1、第23卷第5期传感技术学报Vo1．23No．5CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMav20102010年5月SequentialProcessingKalmanFilterAlgorithmforDeadReckoningIntergatedNavigationSystemBAILiang，QINYongyuan，CHENGYah(脚0nn￡ofAutomationControl，No~hwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Thedeadreckon

2、ingsystemconstructedbystrapdowninertialnavigationsystemandvelocity—measuringdeviceisstudied．Andanintegratednavigationalgorithmbasedonthedeadreckoningsystemisputforwardinthispaper．Thealgorithmmakesuseoftheoutputofaccelerometersanddead-reckoningparameterstoupdatetheveloci—tyofSINS．Theve

3、locitymeasurement，constructedbySINSanddeadreckoningvelocity，combinesthepositionmeasurements，givenbydeadreckoningpositionandlandmarks，isusedtoestimateattitudeerrorbyKalmanfilter．Andtheproblemthatmeasurementsarenonsynchronousissolvedwithsequentialprocessing．Atlast，thealgorithmisvalidate

4、dbyhardware—in-the—loopsimulations．Keywords：inertialnavigation；deadreckoning；integratednavigation；landmarkmodifyEEACC：6330基于序贯处理的航位推算组合导航算法研究白亮，秦永元，成研(西北工业大学自动化学院，西安710072)摘要：对由捷联惯导和测速设备所搭建的航位推算系统进行了研究，提出了一种基于航位推算系统的组合导航算法。该算法在传统的航位推算算法的基础上，利用惯组中加速度计组合的输出和航位推算给出的位置与姿态完成了惯导速度更新。将惯导速度与航

5、位推算速度构造的速度量测和由航位推算位置与地标点给出的位置参考构成的位置量测输入卡尔曼滤波器，采用序贯处理完成了对姿态误差的估计。这种方法较好的解决了组合导航系统具有多个输出频率差异很大的量测时信息融合的问题。最后通过半实物仿真对该算法的有效性进行了验证。关键词：惯性导航；航位推算；组合导航；地标点修正中图分类号：V249．32文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)05—0687—04捷暌喷性导航系统(SINS)能够自主提供全面的导惯组)中陀螺仪组合输出的角速度和测速设备输出航信息，使其在对载体自主I生要求较高的领域得以广泛的速度即可完成航位推算，

6、惯组中加速度计组合输应用，但其误差会随着时间不断积累，所以不能长期独立出的比力并没有得到利用，可是航位推算的初始姿的进行精确导航。对于车辆导航系统而言，也可用SINS态通常是通过惯组自对准获得，所以加速度计组合与里程仪搭建航位推算系统进行自主导航J，与SINS在整个航位推算系统中是必须的。考虑到捷联惯导相比航位推算系统误差随着导航时间增加变化较小，这速度更新算法中，除加速度计的比力测量值外，还需对于车辆导航定位是非常有益的。文献[1]阐述了航位要惯导解算获得的载体姿态和位置，因此为了充分推算轨迹和真实轨迹相似的原理，证明了车辆航位推算利用传感器信息，本文中将航位推

7、算的姿态、位置代系统中定位误差主要是由刻度系数误差，俯仰安装误差人惯导的速度更新方程进行速度解算，称该速度为角以及航向角误差与航向安装误差角之和所引起的，并惯组速度。将该速度与航位推算速度构成速度量测给出了一种利用地标点对初始误差进行校正的方法，极和用地标点与航位推算位置构成的位置量测一起输大的提高了航位推算的定位精度，但是单独采用该方法入到卡尔曼滤波器，采用序贯处理的方法实现了量很难对横滚角误差进行有效的估计。测输出频率差异巨大的组合导航，半实物仿真验证在航位推算过程中仅利用捷联惯性组合(简称了该算法可以对姿态误差角进行有效估计。收稿Et期：2009—10—27

8、修改日期：