车载主子捷联惯导传递对准算法研究
摘要
惯性导航系统通过对陀螺仪和加速度计所测得的量测信息进行解算,来获取系统
当前的姿态、速度和位置信息。由于现今应用级惯导追求体积小、价格低的特点,针
对低成本惯导存在初始对准精度低的问题,传递对准成为了惯导界的研究热点。传递
对准属于初始对准的范畴,但相比于初始自对准的速度更快、精度更高。通过高精度
主惯导系统的导航信息辅助低精度子惯导系统完成子惯导的相对高精度对准是本文研
究的重点内容。论文的主要工作包括:
(1)针对实际场景的不同路况,设计载车不同的机动方式,仿真验证不同机动方式
下主惯导导航参数变化情况。
(2)对主子惯导传递对准匹配算法进行研究,确定本课题的匹配方案。建立匹配算
法的状态空间模型,结合载车不同运动状态进行传递对准仿真验证,选取更加适合实
际场景需求的传递对准匹配算法。
(3)分析传递对准过程中误差因素对传递对准精度的影响,确认挠曲变形、杆臂效
应和时间延迟误差的产生机理,并建立相应误差模型及误差补偿算法,通过仿真验证
其正确性及有效性。
(4)以主惯导和卫星接收机组合导航后的结果作为基准惯导,与子惯导进行传递对
准跑车实验、主子惯导模拟起竖臂起竖传递对准实验,验证算法的可行性与有效性。
关键词:捷联惯导系统;传递对准;挠曲变形;杆臂效应;时间延迟
车载主子捷联惯导传递对准算法研究
Abstract
Theinertialnavigationsystem(INS)obtainsthecurrentattitude,velocity,andposition
informationofthesystembysolvingthemeasurementinformationmeasuredbygyroscopeand
accelerometer.Duetothepursuitofsmallsizeandlowpriceincurrentapplicationlevelinertial
navigation,transferalignmenthasbecomearesearchhotspotinfieldofinertialnavigationdue
totheproblemoflowinitialalignmentaccuracyinlow-costinertialnavigation.Transfer
alignmentbelongstothecategoryofinitialalignment,butitisfasterandmoreaccuratethan
initialself-alignment.Thefocusofthisstudyistoassistlowprecisionslaveinertialnavigation
systems(SINS)inachievingrelativehigh-precisiontransferalignmentofSINSthroughthe
navigationinformationofhigh-precisionmasterinertialnavigationsystems(MINS).Themain
workofthethesisincludes:
(1)Designdifferentmaneuveringmodesforvehiclesbasedondifferentroadconditionsin
actualscenarios,andsimulateandverifythechangesinMINSparametersunderdifferent
maneuveringmodes.
(2)Conductresear