多普勒测速辅助平台惯导仿真分析

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1、第11A期赵晶等：多普勒测速辅助平台惯导仿真分析·113·多普勒测速辅助平台惯导仿真分析赵晶，来庆福，戴幻尧，张文明（国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073）摘要：通过建立分析导引头单波束测速及误差模型，结合平台惯导误差方程，得到组合系统的状态方程和观测方程。在合理假定理论航迹并设定仿真参数后，利用平方根滤波器对多普勒测速辅助平台惯导的算法进行仿真分析。仿真结果表明本算法能有效地抑制惯性器件的误差，提高导航精度。本算法不增加硬件设备，具有一定的实用价值。关键词：多普勒测速；平台惯导；惯导

2、辅助；主动雷达导引头；平方根滤波中图分类号：TN95文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)11A-0108-06SimulationandanalysisongimbaledinertialnavigationsystemaidingusingDopplervelocitymeasurementsZHAOJing,LAIQing-fu,DAIHuan-yao,ZHANGWen-ming(SchoolofElectronicScienceandEngineering,NationalUniv

3、ersityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Byanalysisofvelocity-measuringanderrormodelofARS,combinedwiththeGINSerrorequation,thecombinedsystem’sdynamicandobservationequationsindiscreteformwereproposed,theflowdiagramwasdesignedwhereafterdesign

4、edtheflowdiagramforcombinedsystemnavigationsimulationusingsquarerootKalmanfilterinthepresenceofreasonablesettingfortrajectoryandcharacteristicofinertialmeasurementunits(IMU),aswellastheinitializationofstatevector.Thesimulationresultsshowthatthecombinedsys

5、temacquiredarelativehighandsteadynavigationcapability,errorofIMUdeclined,whilethehighvelocityresolutioncontributedtonavigation-performance-enhancing.Furthermore,thisnovelapproachhaspracticabilityduetoitspassableperformancewithoutaddingofextrainstruments.K

6、eywords:Dopplervelocitymeasurements;gimbaledinertialnavigationsystem(GINS);GINSaiding;activeradarseeker(ARS)；squarerootKalmanfilter第11A期赵晶等：多普勒测速辅助平台惯导仿真分析·113·1引言收稿日期：2008-09-20基金项目：国家自然科学基金重点项目(60736006)；“十一五”总装备部武器装备预研项目（51309060305）FoundationItems:The

7、NationalNaturalScienceFoundationofChina(60736006)；“11-5”ArmamentInvestigationinAdvanceItem(51309060305)惯性导航系统自主工作，隐蔽性强，能获取载体完备的运动信息，因而广泛应用于精确制导武器中。元件误差、安装误差、初始条件误差和干扰误差导致惯导系统的误差随时间累积，导航精度发散[1]，必须利用外部传感器信息加以修正。目前，常用辅助手段有GPS、天文导航、大气数据系统、地形匹配、重力辅助等[2]，这些修正手段

8、均需增加硬件设备。第11A期赵晶等：多普勒测速辅助平台惯导仿真分析·113·导引头是寻的制导系统的核心设备，通过对目标的角度、速度和距离跟踪，形成导引指令。主动雷达导引头虽为非导航设备，但其提供的精确且稳定的弹目相对信息具有辅助惯导系统的潜力，它可在不增加硬件设备基础上提高导航性能。已有较多文献从不同角度提出导引头辅助惯导的信息融合方案[3~5]。例如，主动雷达导引头测得的波束速度可用于辅助捷联惯导[3]；将主被动雷达导引头获