INS∕SAR组合导航量测信息不同步的滤波算法.pdf

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1、第49卷第2期2017年4月南京航空航天大学JournalofNanjingUniversityofAeronauticsDOI：10．16356／j．1005—2615．2017．02．020报stronauticsINS／SAR组合导航量测信息不同步的滤波算法茹江涛冷雪飞(南京航空航天大学航天学院巩哲，南京，210016)V01．49No．2Apr．2017摘要：在惯性导航系统／合成孔径雷达(Inertialnavigationsystem／syntheticapertureradar，INS／SAR)组合导航系统中，传统的SAR只提供

2、位置和航向角信息，本文引入SAR图像测速系统，实现对INS速度信息的补偿修正。同时，建立了该组合导航滤波的数学模型。针对图像匹配耗时较大、产生信息不同步的现象，本文利用INS信息增量来对SAR导航信息延迟、非等间隔以及sAR量测不在INS滤波离散间隔上所带来的误差进行修正，并进行了仿真。经过1500s后，本导航系统导航信息没有出现发散，在飞行器出现加速、爬升、转弯等机动时，位置误差绝对值不超过36．8m，高度误差绝对值不超过18．1m，航向角误差绝对值不超过5．37，速度误差绝对值不超过o．5m／s，并与曲线拟合法作对比，仿真结果表明本文算

3、法能够有效提高INS／sAR组合导航系统的精度，并为其他组合导航系统提供参考。关键词：导航、制导与控制；多传感器融合；卡尔曼滤波；量测滞后；图像匹配中图分类号：V249文献标志码：A文章编号：1005—2615(2017)02—0276—07FilteringAlgorithmwithAsynchronousMeasurementInformationforINS／SARIntegratedNavigationSystemR【，Ji口咒gf口o，LENGX“咖i，GoNGZ矗P(CollegeofAstronautics，NanjingUn

4、iversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：IninertialnaVigationsystem／syntheticapertureradar(INS／SAR)integratednavigationsys—tem，thetraditionalSRAonlyprovidesthepositionandheadingangle．Inthispaper，theSARvelocitymeasurementsystemisintroducedtorealizeth

5、ecompensationforINSvelocityinformation．Amathe—maticalmodelisestablishedfortheintegratednavigationfiltering．Intheviewofthelong—timeimagematchingandasynchronousinformation，INSincrementinformationisusedtocorrecterrorsofSARnavigationdelay，unequalinformationinterval，unalignedti

6、meintervalbetweenSARmeasurementandINSfiltering．After1500ssimulation，navigationinformationdoesnotappeartodivergeinthisnaviga—tionsystem．Whentheaircraftisaccelerating，climbingandturning，theabsolutevalueofthepositionerrorislessthan36．8m，heighterrorislessthan18．1m，headingerror

7、islessthan5．3’，andvelocityerrorislessthanO．5m／s．Theresultsofcurvefittingmethodsarealsoanalyzedandcomparedwiththesimulationresults．ThesimulationresultsshowthatthealgorithmcaneffectivelyimprovetheaccuracyoftheINS／SARintegratednaVigationsystem，andprovidereferenceforotherinteg

8、ratednavigationsystem．Keywords：naVigationguidanceandcontrol；multi—sensorfusion；Kalmanfilt