考虑时空基准差异的传递对准算法研究

给出了一种考虑时空基准差异的传递对准算法.该方法在构造传递对准量测时,将剩余时空配准误差增广为状态向量,建立了包含不同步时间、杆臂向量在内的传递对准模型.计算机仿真结果表明,对时空配准剩余误差进行建模补偿能够改善传递对准的性能.在要求快速高精度对准的情况下,考虑主子惯导时空配准剩余误差是必要的.     

锥运动条件下新的速度误差补偿项研究

经典的捷联惯导积分算法往往需要在姿态更新过程中对圆锥误差项进行精确补偿.虽然考虑了载体姿态变化的影响,但速度更新算法通常忽略了圆锥效应的作用.就圆锥误差项引起的速度误差进行了研究.指出其与陀螺角增量对速度更新的影响方式相同.在假设的线性斜坡模型条件下,利用两个连续的角增量和比力增量,详细推导了新的速度误差项的二子样更新补偿算法.在一种特殊的机动条件下,即当载体绕横轴作圆锥角振动的同时又沿立轴作同频同相的线振动,推导的二子样优化算法能够使该误差补偿项的平均性能最优.仿真结果证明该优化算法能够对新的速度误差积分项进行有效的补偿.     

基于滤波残差的组合导航系统故障检测研究

论文研究了两种用于组合导航系统中的故障检测方法，首先介绍了传统的残差χ^2检验法，随后给出了一种基于最大残差样本协方差阵特征值的故障检测算法。通过计算机仿真比较了两种算法在组合系统中的应用，仿真结果显示，基于特征值的故障检验算法对故障较敏感，系统组合精度略高，一定程度上优于传统残差χ^2算法。最后，文章讨论了组合导航系统中两种故障检测算法的优缺点。     

一种考虑四元数模约束的非线性对准滤波算法

给出一种考虑四元数模约束的大失准角对准滤波算法。考虑到四元数的单位模约束,采用带状态非线性等式约束的UKF滤波算法进行滤波,即先进行通常的UKF滤波,获得无约束估计值后,将其投影到约束空间上,得到约束估计值。投影时采用两步投影的方法,先对sigma点集进行投影,再对其加权均值进行投影。仿真结果表明,相对于通常强制归一化四元数的UKF算法,采用两步投影的UKF算法的对准精度有一定改善。     

摇摆状态下基于非线性误差模型的惯导对准研究

摇摆状态下无法使用传统解析方法完成粗对准.为避开摇摆基座的粗对准问题,提出了基于捷联惯导非线性误差模型的直接精对准算法.推导了捷联惯导的非线性速度误差方程和姿态误差方程,基于速度量测信息给出了非线性对准模型,通过UKF算法估计失准角完成摇摆状态下的精对准.算法可允许初始姿态误差达到40°.通过计算机仿真和摇摆台试验对算法进行了验证分析.在给定试验条件下,在600秒对准时间内达到水平0.02°,方位0.17°的精度.同时计算机仿真结果表明需对惯导速度进行反馈校正来保证模型的工作精度.     

卡尔曼滤波初始条件对捷联惯导对准的影响

针对捷联惯导对准卡尔曼滤波器初始条件无法很准确给定的情况,研究了卡尔曼滤波器初始条件对捷联惯导对准精度的影响。分析了错误先验假设条件下卡尔曼滤波算法的误差,推导了滤波器计算均方误差与实际均方误差的关系。对于一般多元回归系数估计问题,比较了卡尔曼滤波算法与最小二乘算法,给出了当先验假设不准确时卡尔曼滤波算法优于最小二乘算法的一个充分条件。对捷联惯导静基座对准问题进行了仿真,仿真结果表明:合理选择初始均方误差矩阵能大大改善卡尔曼滤波启动阶段性能。初始均方误差矩阵选择为真实初始均方误差矩阵的一个较小上界是合理的。