高精度慣導系統(tǒng)在線標定與補償及動態(tài)精度評估技術研究.pdf

1、慣性導航系統(tǒng)是一種完全自主的導航系統(tǒng)，是航天、航空和航海等領域中廣泛使用的主要導航系統(tǒng)，在導航領域中占有突出的地位。新型高性能飛行器所具備的靈活機動與多模態(tài)飛行特性及惡劣的飛行環(huán)境對機載高精度慣性導航系統(tǒng)的自主性、可靠性和精度提出了更高的要求，如何提高機載慣性導航系統(tǒng)的導航性能這一問題亟待解決。為此，本文針對高精度慣性導航系統(tǒng)在線標定與補償及動態(tài)精度評估技術展開了研究，以期實現(xiàn)新型高性能飛行器機載導航系統(tǒng)的高精度、自主、可靠導航，為新型

2、高性能飛行器高精度導航提供理論基礎和方法參考。
　　本文研究了慣性導航的關鍵技術，設計了一種高精度慣性導航系統(tǒng)中的IMU確定性誤差的在線標定方法，建立了高精度的慣性傳感器誤差模型與系統(tǒng)高階在線標定濾波模型，并對慣性導航系統(tǒng)誤差的可觀測性進行了分析，研究了各類誤差的激勵特性，實現(xiàn)了對慣性傳感器安裝誤差、刻度因子誤差和隨機常值誤差的在線標定，從而有效地提高了飛行器動態(tài)飛行過程中的慣性導航系統(tǒng)精度。
　　在高精度捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)誤

3、差模型與在線標定濾波模型建立的基礎上，本文提出了一種基于新息自適應濾波的慣性IMU誤差在線標定方法。該方法可以通過動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)噪聲協(xié)方差陣和量測噪聲協(xié)方差陣，進行IMU誤差的自適應在線標定，解決了惡劣飛行環(huán)境下常規(guī)卡爾曼濾波進行在線標定時噪聲模型參數(shù)不準確的問題，有效地提高了在線標定方法的準確性和適應性。論文通過仿真驗證，證明了所設計的基于新息自適應濾波的慣性IMU誤差在線標定方法的有效性。
　　為有效評價慣性導航系統(tǒng)的導航性能，

4、本文針對高精度慣性導航系統(tǒng)動態(tài)精度評估方法進行研究，設計了導航系統(tǒng)動態(tài)精度評估方案，分析了固定區(qū)間平滑濾波算法原理，并對現(xiàn)有的算法進行改進以達到更優(yōu)的平滑效果。針對不同飛行環(huán)境進行了改進型固定區(qū)間平滑濾波開環(huán)修正、固定區(qū)間平滑濾波開環(huán)修正與卡爾曼濾波開環(huán)修正的仿真對比，仿真結(jié)果驗證了相較卡爾曼濾波，經(jīng)固定區(qū)間平滑濾波開環(huán)修正后，慣性導航系統(tǒng)的導航精度將進一步提高，且改進后的固定區(qū)間平滑濾波算法具有更優(yōu)的平滑效果。因此，利用固定區(qū)間平滑濾