瞄准吊舱捷联惯导系统快速传递对准方法

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1、第31卷2010正第11期11月航空学报ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAV01．31No．11Nov．2010文章编号：1000—6893(2010)11-2238—07瞄准吊舱捷联惯导系统快速传递对准方法刘建业，钱伟行，曾庆化，孙茜(南京航空航天大学自动化学院导航研究中心，江苏南京210016)RapidTransferAlignmentMethodofStrapdownNavigationSystemFittedinTargetingPodLiuJianye，QJanWeixing，Ze

2、ngQinghua，SunQian(NavigationResearchCenter，CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Naniing210016，China)摘要：新型瞄准吊舱系统中安装捷联惯导系统，使其在跟踪、探测目标的同时具备一定的自主导航能力。吊舱系统中的捷联惯导一般采用较低精度的惯性器件配置，且传递对准实现过程受到机动条件的严格限制。针对该问题提出了一种“比力积分／角速度匹配”传递对准方法，利用丰惯导

3、导航信息与惯性器件输出，以及子惯导惯性器件输出实现子惯导的对准。推导了基于主、子惯导系统误差的数学模型，详细分析了器件精度与低动态条件对系统状态量可观测度的影响，并针对低精度惯性器件与低动态条件下的传递对准性能进行了数字仿真。仿真结果表明，该方法在器件低精度与低动态条件下，对准性能达到5’，优于常规传递对准方法，可满足瞄准吊舱捷联惯导系统的快速对准性能要求。关键词：瞄准吊舱；捷联惯导系统；传递对准；卡尔曼滤波；挠曲变形中图分类号：V249．3文献标识码：AAbstract：Besidesperformingthefunction

4、oftrackinganddetectionoftargets，noveltargetingpodshavestrap—downinertialnavigationsystemsequippedinthemtOperformthenavigationfunction．Thestrapdownnaviga—tionsystemfittedinatargetingpodusuallyadoptslowprecisioninertialcomponents，andthetransferalign—mentprocessisperfor

5、medonlyinlowdynamicconditions．Tosolvetheaboveproblem，anoveltransferalign—mentmethodisproposedtoestimateandmodifythemisalignmentandotherstatesinrealtime．Themethodutilizesthespecificforcedifferenceintegrationandangularvelocityofthemaininertialnavigationsystemandtheslav

6、einertialnavigationsystemtOimplementtransferalignment．Theobservabilityofthesystemstatesisanalyzedinconditionsoflowinstrumentprecisionandlowdynamics．Asimulationprojectisdesignedandtheresuhshowsthatthemisalignmentofthemethodcanmeettheperformancerequirementsofrapidtrans

7、feralignmentandthattheperformancereaches5’，whichisbetterthanthetraditionalalignmentmethodincondi—tionsoflowinstrumentprecisionandlowdynamics．Keywords：targetingpod；strapdowninertialnavigationsystem；transferalignment；Kalmanfilters；bendingdistortion瞄准吊舱系统广泛应用于飞行器大地勘测、遥感

8、、灾难救援等领域，该系统可为飞行器及其机载设备提供空中与地面目标的精确定位信息，以保证机载设备对目标的跟踪、注视与探测。在瞄准吊舱系统中安装惯导系统，可使吊舱系统在进行跟踪、注视目标的同时具备一定的自主导航能力[1-z]。利用机载高精度平台惯导实现吊舱子惯导系统