抗角晃动与线运动耦合干扰的捷联惯导自对准算法.pdf

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1、第28卷第4期传感技术学报Vo1．28No．42015年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2015SINSAnti-InterruptSelf-AlignmentAlgorithmforAngularSwayingandLinearMotionCouplingInterferenceYANGBo，WANGYuegang，YANGJiasheng，GUOZhibin(DepartmentofAutomation，TheSecondArtilleryEngineeringC

2、ollege，Xi’an710025，China)Abstract：Fortheangularswayingandlinearmotioncouplinginterference，thestrapdowninertialnavigationsystem(SINS)isdifficulttoachievealignmentrapidlyandaccurately．Inordertosolvetillsproblem，ananti—interruptself-a—lignmentalgorithmforanglesway

3、ingmotionandlinearmotioncouplinginterferenceispresented．Inthisalgorithm，thealignmentproblemistransformedintotheWahbaproblemtoremovetheangularswayinginterference，andtime-domainsignalprocessingmethodsareusedtoremovethelinearmotioninterruptaccordingtothetime-·doma

4、incharac-teristicsofthegravityvectorsignalininertialreferenceframe．Thesimulationresultsshowthat，thepresentedmethodcanaccomplishalignmentquicklyinthepresenceoftheangularswayingandlinearmotioncouplinginterference．Keywords：strapdowninertialnavigationsystem；anti—in

5、terruptself—alignment；Wahbaproblem；time—domainsignalprocessing；angularswaying；linearmotion；couplinginterferenceEEACC：6330：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2015．04．013抗角晃动与线运动耦合干扰的捷联惯导白对准算法术杨波，王跃钢，杨家胜，郭J-志斌(第二炮兵工程大学自动控制系，西安710025)摘要：捷联惯导系统在实际对准过程中，由于受到角晃动干扰与线运动干

6、扰的耦合作用，难以快速高精度地完成自对准，针对该问题提出了一种抗角晃动与线运动耦合干扰的白对准算法。该算法将自对准问题转化为Wahba姿态求解问题，以消除角晃动干扰的影响；利用惯性系下的重力矢量信号的时域特性，采用时域信号处理方法来实现消除线运动干扰。仿真结果表明，该算法在角晃动干扰与线运动耦合干扰的作用下能够快速地实现自对准。关键词：捷联惯导系统；抗干扰自对准；Wahba问题；时域信号处理；角晃动；线运动；耦合干扰中图分类号：V249．3文献标识码：A文章编号：1004—1699(2015)O4—0526一O5捷联

7、惯导系统(SINS)在进入导航之前，需要先晃动干扰有较好抑制效果，但对线运动干扰的抑制进行初始对准，对准精度直接影响导航精度。能力差。针对角晃动和线运动干扰耦合的情况，文在静止状态下，使用传统的自对准方法可以满足对献f9]提出了基于IIR滤波器的惯性系下解析对准准要求，然而在实际对准过程中，SINS通常处于复方法，它克服了传统解析算法在舰船系泊环境下无杂干扰环境_3J，如阵风干扰、海浪摇摆等，这些干法使用的缺点；文献[10]提出了晃动基座下SINS扰中既有角晃动又有线运动，两种因素的耦合作用的抗干扰自对准算法，采用低

8、通IIR滤波器来过滤使得SINS难以完成快速高精度自对准。针对角晃线运动干扰信号，由于IIR滤波器为零极点系统，不动干扰的问题，文献[6]利用惯性系下重力矢量的同频率信号经过IIR滤波后时间延迟不同，难以通特点，提出了间接解析式粗对准算法，并进行了摇摆过补偿方式实现信号匹配，因此其对线运动干扰的台试验；文献[8]提出了利用惯性坐标系下的姿抑制能