基于递推最小二乘法的捷联惯导与里程计组合导航系统标定

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1、2014年第1期导弹与航天运载技术No.12014总第330期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.330文章编号：1004-7182(2014)01-0029-05DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20140107基于递推最小二乘法的捷联惯导与里程计组合导航系统标定罗强力，韩军海(北京航天控制仪器研究所，北京，100039)摘要：里程计刻度系数和惯导的安装误差的标定是影响捷联惯导与里程计组合导航精度的重要因素，针对这一问题，提出基于递推最小二乘的标定方法。标定实验表明：在50s左右即可得到较准确的估计值，20min标定的里程

2、计刻度系数结果优于5min标定的结果，且在跑车过程中真实里程计刻度系数是有变化的；相对于弯曲路线，平直路线中安装误差角的估计更准确。最后通过跑车试验，以GPS实测数据为参考，50min跑车约40km，航位推算位置误差在50m以内，验证了标定结果的准确性，说明所用标定方法有很强的工程应用价值。关键词：捷联惯导；里程计；标定；递推最小二乘；航位推算中图分类号：U666.1文献标识码：ACalibrationofStrapdownInertialNavigationSystem/OdometerIntegratedNavigationSystemBasedonRecursive

3、LeastSquareMethodLuoQiangli,HanJunhai(BeijingInstituteofAerospaceControlDevice,Beijing,100039)Abstract:Calibrationsofodometer’sscalefactorandtheinstallationerrorbetweenSINSandodometerarecrucialfactorwhichimpacttheaccuracyofStrapdownInertialNavigationSystem/Odometer（SINS/OD）integratednavig

4、ationsystem.Astothisissue,acalibrationmethodbasedonrecursiveleastsquare（RLS）ispresented.Theresultsofcalibrationexperimentsshowthataccurateestimatescanbegainedinapproximately50s,andcalibrationresultsof20minoutgoesthecalibrationresultsof5min,andtherealscalefactorofodometerisvariationaldurin

5、gthejourney.Inaddition,comparedwiththeestimationofcurvingroute,theestimationoftheinstallationerrorbetweenSINSandodometerinflatrouteismoreaccurate.Atlast,fieldtestsarecarriedout,theGPSdataisregardedasreference,thevehicleruns40kmin50min,andthepositionerrorofdeadreckoningislessthan50mwhichpr

6、ovestheexactnessofthecalibration,andindicatesthatthecalibrationmethodisvaluableinengineeringapplication.KeyWords:Strapdowninertialnavigationsystem;Odometer;Calibration;Recursiveleastsquare;Deadreckoning0引言故SINS/OD组合导航系统在导弹发射车定位定向技术[1]捷联惯导（StrapdownInertialNavigationSystem，中得到广泛的应用。SINS）是一

7、种完全自主的导航系统，具有纯自主、导里程计传感器输出与车辆行驶路程成比例的脉冲航信息全面、抗干扰能力强等特点，同时也有误差随数刻度系数的准确程度直接影响了里程计测得速度的时间积累的局限性，通常将其与其它信息源进行组合精度。惯导坐标系和车体坐标系间不可避免地存在安导航。SINS/GPS组合是一种常见的组合形式，GPS误装误差，在组合导航之前需对其进行标定补偿。本文差不随时间积累但易受环境影响，抗干扰能力差。里主要通过递推最小二乘法对里程计刻度系数和惯导与程计（Odometer，OD）可用来测量车辆行驶速度，其里程计间的安装误差进