基于双回路扩展卡尔曼滤波的惯性平台连续自标定

发布时间：2018-01-16 10:33

本文关键词：基于双回路扩展卡尔曼滤波的惯性平台连续自标定　出处：《宇航学报》2017年06期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为解决传统的惯性平台连续自标定中,由于系统非线性强、状态向量维数大引起的滤波收敛速度慢、对滤波初始条件敏感等问题,研究了一种双回路扩展卡尔曼滤波方法。首先给出了平台连续自标定的误差模型;然后根据加速度计误差与导航误差之间的关系,对加速度计输出进行预滤波得到加速度计输出误差;同时通过分析陀螺仪误差在平台连续自标定过程中的传播特性,将耦合在加速度计输出误差中的陀螺仪误差解耦;最后以陀螺仪误差和加速度计输出为观测量,建立了陀螺仪和加速度计的扩展卡尔曼滤波方程,分别对陀螺仪和加速度计误差系数进行标定,实现双回路扩展卡尔曼滤波。仿真结果表明,该方法能够在900 s内以低于0.05%的相对误差标定出所有的平台误差系数,并且对滤波初始条件不敏感,可以有效地扩展连续自标定方法的实际应用。
[Abstract]:In order to solve the traditional inertial platform continuous self-calibration, due to the strong nonlinear system, the large dimension of the state vector caused by the slow convergence of filtering, sensitive to the initial conditions of filtering and so on. A dual loop extended Kalman filter method is studied. Firstly, the error model of continuous self-calibration of the platform is presented. Then according to the relationship between accelerometer error and navigation error, the accelerometer output is pre-filtered to get the accelerometer output error. At the same time, the gyroscope error coupled to the accelerometer output error is decoupled by analyzing the propagation characteristics of the gyroscope error during the continuous self-calibration of the platform. Finally, the extended Kalman filter equation of gyroscope and accelerometer is established, and the error coefficients of gyroscope and accelerometer are calibrated. The simulation results show that the method can calibrate all the platform error coefficients with relative error of less than 0.05% in 900s. Moreover, it is insensitive to the initial condition of filtering, and can effectively extend the practical application of continuous self-calibration method.
【作者单位】：火箭军工程大学;
【基金】：国家自然科学基金青年基金(61503390,61503392) 陕西省自然科学基金(2015JQ6213) 航空科学基金(201501U8001)
【分类号】：TJ765;TN713
【正文快照】： 0引言制导工具误差是影响制导武器命中精度的主要因素,而惯性仪表的误差是制导工具误差中的主要成分,因此在使用时必须进行补偿。根据陀螺仪和加速度计在长期稳定性测试中一次启动随机误差远小于多次启动误差的特性,提出了平台射前自标定[1]。传统的多位置自标定方法是一种“

【参考文献】

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