基于光电瞄准/SINS组合的在线修正方法

发布时间：2020-12-11 07:13

　　针对陆战装备捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)误差的积累性问题,提出了一种光电瞄准解算测速方法,并将其用于SINS主要状态参数的在线修正。推导了光电瞄准速度解算误差模型,误差分析结果表明,光电瞄准解算测速精度满足修正SINS主要状态参数的要求;建立了光电瞄准/SINS在线修正数学模型,并进行了仿真实验,实验结果表明,通过合理设定动基座的运动状态,所提方法可准确估计出SINS的主要误差状态参数,其中失准角的估计精度可达到1′以内,陀螺漂移误差的估计精度可达到0.01°/h。 

【文章来源】：系统工程与电子技术. 2015年06期 第1370-1376页 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图１光电瞄准设备测速原理图

线如图３所示。图３不同规划路径下的光电瞄准解算测速误差曲线分析图３的误差曲线可知，在动基座直线运动条件下，通过光电瞄准解算测速的速度误差可控制在０．０１ｍ／ｓ以内，在匀速圆周运动条件下，测速误差可控制在０．０１５ｍ／ｓ以内。以上速度误差在ＳＩＮＳ允许范围内，因此光电瞄准解算测速方法可用于对ＳＩＮＳ误差参数的修正。２光电瞄准／ＳＩＮＳ在线修正数学模型将光电瞄准设备测量解算得到的动基座速度值作为基准值，采用光电瞄准／ＳＩＮＳ在线修正示意图如图４所示，由于是在陆基环境下对ＳＩＮＳ主要参数进行在线修正，因此在研究过程中可忽略高度通道，在动基座移动过程中，通过ＳＩＮＳ实时输出的方位角，光电瞄准设备测量解算出的速度信号ｖｉ可分解为北向速度ｖＮｉ和东向速度ｖＥｉ，将其与动基座上ＳＩＮＳ解算得到的速度ｖＮ与ｖＥ相减便可得到观测量，通过建立状态方程和量测方程，采用Ｋａｌｍａｎ滤波便可估计出ＳＩＮＳ主要误差参数，通过误差补偿可对各主要参数进行修正［１１－１５］。图４光电瞄准／ＳＩＮＳ在线修正示意图ＳＩＮＳ的主要误差源有陀螺仪误差εｂ和加速度计误差Δｂ。由于各种误差源的影响，ＳＩＮＳ解算得到的数学平台坐标系与实际导航系之间存在姿态误差；同样，ＳＩＮＳ解算的载体速度、位置均存在误差。设导航系ｎ为东－北－天坐标系，ｂ代表载体系；ωｉｅ为地球转动角速度；ωｅｎ为导航系相对地球的角速度；ｆｎ为加速度计输出比力在导航系的投影；Ｖｎ为导航系下的线速度；?ｎ为ＳＩ

·１３７４·系统工程与电子技术第３７卷??????????????????????????????????????????????????图５轨迹１主要误差参数估计图６轨迹２主要误差参数估计

【参考文献】：
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本文编号：2910113