PDF《车载低精度犐荦犁/犌犘犁 大方位失准角线性对准研究》

1 4 ] 以提高计算效率. 图1 实验设备 驾驶汽车进行方块形和8字型轨迹的运动, 输 出此过程中的测量数据并储存, 这部分数据用来验 证初始对准方案.卡尔曼滤波器采用 闭环 修正 结构, 以保证线性程度. 图2为汽车运动的方形轨迹.在标准航向的基 准上加上1

8 0 ° 的失准角误差, 并在此基础上进行动基 座对准.由图可见, 对准过程中, 始动基座对准初始 阶段由于方位失准角较大, 对准时解算的轨迹不平 滑;

到对准末段, 姿态逐渐收敛到真值, 轨迹趋于平滑. 图2 方形对准轨迹 方位失准角误差如图3所示.由图可见, 方位 失准角在2

0 0s左右收敛到1 ° 以内.由于精对准和 粗对准使用同样的状态变量, 其过程中不需要状态 切换, 有利于工程实现.由于车载环境复杂多变, 为 了进一步验证算法的有效性, 采用8字型轨迹进行 对准, 如图4所示. 图3 方位失准角误差 图4 8字型对准轨迹

0 9

3 压电与声光2017年 图5为方位失准角误差.由图可看出, 8字型 对准轨迹约在1

0 0s可收敛;

且8字收敛速度高于 方形轨迹, 这是由于8字型轨迹能够提供更高的可 观度[

1 5] . 图5 方位失准角误差

4 结束语 本文针对大方位失准角问题进行了研究和分 析, 通过变换状态量得到线性系统 误差方 程, 建立了新的初始对准方案.通过改进 的精 对准 方程统 一了粗对 准和精对准, 避免了模型切换时的协方差损失.在组合导航车载试验中, 方位角在大方位失准角 的前提下能有效收敛, 证明了本方案在低精度车 载组合导航中的适用性, 其具有一定的工程实践价值. 参考文献: [

1 ] DM I T R I Y E VSP, S T E P ANOVO A, S HE P E LSV. N o n l i n e a rf i l t e r i n g m e t h o d sa p p l i c a t i o ni nI N Sa l i g n m e n t [ J ] . I E E E T r a n s a c t i o n so n A e r o s p a c ea n dE l e c t r o n i cS y s t e m s ,

1 9

9 7,

3 3 (

1 ) :

2 6

0

2 7 2. [

2 ] K ON G X,N E B O T E M,D UR R AN T WHY T E H. D e v e l o p m e n to fan o n l i n e a rp s i a n g l e m o d e lf o rl a r g e m i s a l i g n m e n te r r o r sa n di t sa p p l i c a t i o ni nI N Sa l i g n m e n t a n dc a l i b r a t i o n [ C] / / S. l . : R o b o t i c sa n dA u t o m a t i o n ,1

9 9 9.P r o c e e d i n g s ,1

9 9

9 I E E E I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c eo n , I E E E,

1 9

9 9, 2:

1 4

3 0

1 4

3 5. [ 3] S H I N E H,E L S HE I MY N.A nu n s c e n t e dK a l m a n f i l t e r f o r i n m o t i o na l i g n m e n to f l o w c o s t I MU s [ C] / / S. l . : P o s i t i o n L o c a t i o na n d N a v i g a t i o n S y m p o s i u m,

2 0

0 4P L AN S ,

2 0

0 4I E E E,

2 0

0 4:

2 7

3

2 7 9. [

4 ] P HAM T M. K a l m a n f i l t e rm e c h a n i z a t i o n f o r I N Sa i r s t a r t[ J] .I E E E A e r o s p a c e a n d E l e c t r o n i c S y s t e m s M a g a z i n e ,

1 9

9 2,

7 (

1 ) :

3

1 1. [

5 ] R O G E R S R M.I MU i n m o t i o n a l i g n m e n t w i t h o u t b e n e f i to f a t t i t u d e i n i t i a l i z a t i o n [ J ] .N a v i g a t i o n ,

1 9

9 7,

4 4 (

3 ) :

3 0

1

3 1 1. [

6 ] HANS,WAN GJ .An o v e l i n i t i a la l i g n m e n ts c h e m e f o r l o w c o s t I N Sa i d e db yG P S f o r l a n dv e h i c l e a p p l i c a t i o n s[ J] .J o u r n a l o f N a v i g a t i o n ,2

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3 ( 4) :

6 6

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