捷联惯导系统任意失准角双模型快速传递对准.pdf

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1、第25卷第4期传感技术学报Vo1．25No．42012年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2012DualModelRapidTransferAlignmentforSINSunderArbitraryMisalignmentDAIHongde，LUJianhua，Guangbin，YAOXinhua(1．DepartmentofControlEngineering，NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，YantaiShangdong，264001，China2．E

2、quipmentDepartmentofArm92095，FeidongAnhui231614，China)Abstract：Transferalignmentisthefirstchoiceofinitialalignmentofair．borneorship．borneweapon’Sinertialnavigationsystem，theclassicallinearerrormodelcan’treflecttheerrorpropagationofthetransferalignmentprocessunderbadenvironmentaccurat

3、ely，SOlotsofnonlinearerrormodelshavebeenpresentedbytheresearchersallovertheworld，alongwiththeproblemabouthugecomputationalburden．Aimattheproblemproposedabove，adualmodelrapidtransferalignmentmethodispresented，thevelocityplusquaternionmatchingbasednonlinearrapidtransferalignmentprocess

4、alongwithUnsentedKalmanfilterisutilizedfirstwhenthemisalignmentislarge，aftertheestimationofthemisalignmentreachesacertainprecision，thecalibrationisdone，andthenswitchtotheconventionalvelocityplusattitudematchingbasedlinearrapidtransferalignmentprocessalongwithclassicalKalmanfilter．Sim

5、ulationresultsshowthatthemethodpresentedcanobtainhigheraccuracythanboththelinearandnonlinearerrormodelbasedtransferalignment，andithastobeatlesscomputationalburdenthanthenonlinearerrormodelbasedrapidtransferalignment．Keywords：strapdowninertialnavigationsystem；initialalignment；transfer

6、alignment；nonlinear；Kalmanfilter；UnseentedKalmanfilterEEACC：6330doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．04．016捷联惯导系统任意失准角双模型快速传递对准术戴洪德，卢建华，吴光彬，姚新华(1．海军航空工程学院控制工程系，山东烟台264001；2．92095部队装备部，安徽肥东231614)摘要：传递对准足机载和舰载装备惯导系统初始对准的首选方案，由于传递对准大多在恶劣的外部环境下进行，使得常规的线性误差模型不能准确的描述传递对准过程中的误差传播特性，所以国内外研究者提出

7、了一系列的非线性误差模型，但是这义带来了非线性系统状态估计时计算量较大的问题。针对这一问题提出了一种双模型快速传递对准方法，在传递对准的初始时刻，失准角较大时．采用基于速度加四元数匹配的非线性误差模型和非线性滤波算法如Unscented卡尔曼滤波进行传递对准状态估计，当失准角的估计达到一定的精度后对子捷联惯导进行一次校准，再切换到基于速度加姿态角匹配的常规线性误差模型和常规卡尔曼滤波，仿真结果表明，该方法能够获得比单独使用线性误差模型或非线性误差模型高的对准精度，并且计算量比采用非线性误差模型时大大减小。关键词：捷联惯导系统；初始对准；传递对准；非线性；卡尔曼滤

8、波；Unscented卡