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《捷联惯导系统静基座初始对准精度分析及仿真》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、滋麓彗第卷第期计算机仿真拓年月文侧拓一以拓一一。章编号捷联惯导系统静基座初始对准精度分析及仿真严恭歌,秦永元西北,工业大学自动化学院陕西西安印,由,摘要在利用卡尔曼毖波器对捷联惯导系统进行静基座初始对准中于系统的不完全可观侧性使得有些状态没,。对静基座初始对准卡尔曼滤波方程进行,有逮波效果有些状态的估计精度受到限制了可观侧性分析提出了状态降阶的处理方法,并得到。,了各状态估计的极限精度公式最后进行了软件仿真仿真结果表明降阶建波器和全降阶挂波器的,,并。估计精度基本相同但是前者计算更小且在撼波计算中能够消除不可观侧状态的不利形响关性询捷联惯导系统初始对准卡尔里雄波
2、可观侧性仿真二文橄标识码中日分类号一,一,,’,。。以,,衅,曲,玉,目,,比一衍翻一一一。记刊口,助,冈,在静基座初始对准卡尔受雄波器中,水平加速度引盲计常值零偏和东向陀螺常值漂移是不可观侧的,因而它们没捷联惯导系统初始对准豹异的是为了获得载体有滤波效果,同时也使得姿态角误差、北向和天向陀螺常值,,。坐标系相对于导航坐标系的坐标变换矩阵即姿态矩阵对漂移的估计精度受到限制本文对卡尔受滤波方程可观侧性。进行,,准精度将直接影响着惯导系统的导航精度准确性和快速性了分析去除方程中不可观侧的状态提出了降阶初始。对准卡尔曼滤波方程,并是初始对准的两个重要指标静基座初始对准
3、通常可分对滤波器状态的估计精度进行了分。,。最,为粗对准和精对准两个阶段在粗对准阶段利用地球自转析后给出了软件仿真结构图和效果图仿真结果表明降,阶滤波,角速度和重力加速度作为参考盆通过惯性器件的侧虽箱出器和全降阶滤波器的估计精度基本相同但是前者计,,并建立粗略的导航计算坐标系在精对准阶段假设导航计算算更小且能够消除不可观侧状态对瘫波器的不利影。坐标系和真实导航坐标系间的失准角误差为小角度误差矢响量,建立失准角误差模,,通过卡尔曼型利用加速度计的输出滤波枯计出失准角,从而获得准确的姿态矩阵。二一州体基座初始对准模型首先给出一些文中用到的坐标系的定义地心惯性坐标一一
4、封‘。一收稿日期的系记为系地球坐标系记为系选取东北天地一一©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net理坐标系为导航参考坐标系,记为系,导航计算坐标系记至此,由式,并考虑到关于陀螺侧误差和加速度为’系载体坐标系记为系,其三坐标轴分别平行与载体计侧误差见小节的假设,可得静基座初始对横、,一一上为正向。轴纵轴和立轴选右前准状态方程为初始对准状态方程二尸笼。,用表示姿态矩阵则姿态矩阵徽分方程为其中二【币共币篇币急孟‘,二疏此疏公
5、口一田柑,。一式中风表示由矢量呜构成的反对称矩阵用几表示硫一坦口几︸,的侧值,定义侧值和真实值之间的误差为,二二一份右几疏’,,二一。一。一。,,。系至〔益弓假设系的转动为小角度由姿态角误差矢扩表示,则有,‘‘,,等式成立‘,〕二,,,君,。,二“二,一【叮几扩此气,即假设陀螺随机误差心的方差阵为豁二一、、二,,二叮扩,峪。,。。。,’‘则弓弓心,,’其中扩表示由扩构成的反对称矩阵此表示姿态矩的,,,二。,。。,’矶叱方差阵为益优蕊晓阵计算值类似于式姿态矩阵计算值此应当满足徽分初始对准侧,方程方程在,静基座初始对准中加速度计输出的是重力加速度的’’二倪优侧量,不
6、考虑任何误差时理论上应当有几值将式和式代人式得一二扩口二一,一。一二一其中扩【〕为重力加速度大小沪为加速度扩优几扩优从扩。优疏侧丸计的比力轴出由于加速度计侧误差和姿态矩阵的计算误,’展,,差实际上加速度计的翰出在系的投影为开上式并略去关于扩和份毛的二阶小量得、二一甜二护此此右厂叮产即将式代人上式展开,并略去关于扩和加速度计侧误差二一,、二一得护此份丸疏矿尹广的二阶小‘一“根,厂中了矿据反对称阵相似变换性质上式写成矢形式为一甲‘’二一。扩矿护优如几‘另外,有矢之间的和式关系假设加速度计侧误差矿由常值零偏和随机误差此组,‘十,’二‘,。十。成即矿并记伏,和屹二优此由
7、于天盔硫碱盔叱,,不考虑导航向比力侧分和水平姿态角误差辆合很弱因此不考虑天在静基座初始对准中坐标系相对地球坐标系的,二,向,转动即有如二因而对式求误差并代人式分展开式取前两分可得一召,得万币篇,丢盏二一十。二一代如急一万砷县井奋巧犷如急,,二一此如急一比,。二一。乞至此由巧式可得静基座初始对准侧方程二一一。为此面急心乙二月万。一如孟护,。二其中瞬万二一。假设陀姗侧量误差如急二盔急由常值漂移误差矿和随机一“。,,二二,二误差弓组成即如急心并记矿优扩和‘优心则展开式得。二,。『盏备〕姚二。。一。,一丢一。二,,稀端哈一。。一一二,口二端付二。,,二,哈了,,二巾二。
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