序贯抗差估计在旋转调制陀螺寻北中的应用.pdf

《序贯抗差估计在旋转调制陀螺寻北中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、158传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第12期DOI：10．13873／J．1000--9787(2014)12-0158-03序贯抗差估计在旋转调制陀螺寻北中的应用管斌，王成宾(1．信息工程大学地理空间信息学院，河南郑州450052；2．地理信息工程国家重点实验室，陕西西安710054；3．西安测绘研究所。陕西西安710054)摘要：基于序贯抗差估计方法针对简化了的旋转调制陀螺寻北仪输出信号进行了寻北仿真研究。介绍了该

2、型寻北仪的基本原理，在经典充贯平差的基础上，结合抗差M估计的原理，得到了序贯抗差估计的计算流程与公式。将寻北仪输出信号划分为2个阶段，对上述方法进行了仿真应用。仿真结果表明：通过该算法所得寻北结果误差均值与标准差均优于其它算法。关键词：旋转调制；寻北仪；序贯平差；抗差估计中图分类号：P207文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)12-0158-03A‘pp_li-cat·‘i0n0t一sequent-ia■lrO’bust·est·‘

3、mat-i‘oni●nrotati0n-mo

4、dulatedgyronorthseekerGUANBin，，-．WANGCheng_bin，’。(1．InstituteofGeographySpatialInformation，InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450052，China；2．StateKeyLaboratoryofGeo-informationEngineering，Xi’an710054，China；3．Xi’anResearchInstituteofSurveyingan

5、dMapping。Xi’an710054，China)Abstract：Researchiscarriedoutonoutputsignalofsimplifiedrotation—modulatedgyronorthseekerbasedonsequentialrobustestimation．Fundamentalprincipleofthenorthseekerisintroduced，onthebasisofclassicalsequentialadjustmentmethod，comp

6、utationproceduresandformulaofsequentialrobustestimationisdeducedcombiningthetheoryofrobustMestimation．Divideoutputsignalofnorth—seekertotwoparts，abovemethodissimulatedand印plied．Simulationresultshowsthatthemeanerrorandstandarderrorofnoahseekingresuhga

7、inedbythededucedalgorithmisbetterthanotheralgorithms．Keywords：rotation—modulation；north—seeker；sequentialadjustment；robustestimation0引言调制，陀螺仪中与时间呈一次方关系的陀螺漂移被抑制成寻北仪可提供方位基准，在军事和民用领域都有重要1倍，陀螺等效精度能提高5-30倍。用途。在地球上纬度75。以下的任何地方都可以用它来由上，旋转调制陀螺寻北方案是一种较为理想的寻北确

8、定出设站点的真北方向。寻北仪可以用于精密定向，在手段，其寻北精度主要受陀螺漂移变化的影响。文献[4]大地测量、工程测量和军事测量中有重要应用，在地下工程通过对陀螺信号的频谱分析，设计了一种低通滤波器对陀如隧道、地铁、矿山工程测量中更为重要。螺信号进行滤波，来消除陀螺的高频噪声，再根据滤波后的方法上，寻北仪多采用二位置法和多位置法，文献[1—数据得到寻北结果，这种方法的不足之处在于整个数据过3]介绍了上述方法，并指出了这些方法很难达到较高精程根据采集数据进行后处理，不具有实时性。文献[1]与度、转

9、位机构工程实现困难等不足，给出了由1只陀螺、文献[2]分别采用递推最小二乘法与卡尔曼滤波算法来递2只加速度计和1个旋转台为主体，利用动态旋转调制寻推解算方位角，但是没有考虑陀螺随机漂移变化中可能存北原理而构成的寻北方案。由文献[1，2]，寻北精度主要在的粗差对寻北结果的影u向。受陀螺漂移变化的影响，该方案是降低陀螺仪漂移，提高同本文将序贯抗差估计方法应用于旋转调制陀螺寻北等指标陀螺仪寻北精度的一种行之有效的方法；通过旋转中，以期能够通过抗差估计获得实时的、高鲁棒性的寻北结收稿日期：2O14_o4