基于序贯处理的航位推算组合导航算法研究.pdfVIP

第23卷 第5期 传 感 技 术 学 报 Vo1．23 No．5 2010年 5月 CHINESE JOURNALOFSENSORSANDACTUATORS Mav2010 SequentialProcessingKalmanFilterAlgorithm forDeadReckoning IntergatedNavigation System BAILiang，QINYongyuan ，CHENGYah (脚 0n n￡ofAutomationControl，No~hwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China) Abstract：Thedeadreckoningsystem constructedbystrapdown inertialnavigation system andvelocity—measuring deviceisstudied．Andanintegratednavigationalgorithm basedonthedeadreckoningsystem isputforwardinthis paper．Thealgorithm makesuseoftheoutputofaccelerometersanddead-reckoningparameterstoupdatetheveloci— tyofSINS．Thevelocitymeasurement，consturctedbySINS and deadreckoningvelocity，combinestheposition measurements，givenbydeadreckoningpositionandlandmarks，isusedtoestimateattitudeerrorbyKalmanfilter． Andtheproblem thatmeasurementsarenonsynchronousissolvedwithsequentialprocessing．Atlast，thealgorithm isvalidatedbyhardware—in-the—loopsimulations． Keywords：inertialnavigation；deadreckoning；integratednavigation；landmarkmodify EEACC：6330 基于序贯处理的航位推算组合导航算法研究 白 亮，秦永元 ，成 研 (西北工业大学 自动化学院，西安 710072) 摘 要 ：对由捷联惯导和测速设备所搭建的航位推算系统进行了研究，提出了一种基于航位推算系统的组合导航算法。该 算法在传统的航位推算算法的基础上，利用惯组中加速度计组合的输出和航位推算给出的位置与姿态完成了惯导速度更新。 将惯导速度与航位推算速度构造的速度量测和由航位推算位置与地标点给出的位置参考构成的位置量测输入卡尔曼滤波 器，采用序贯处理完成了对姿态误差的估计。这种方法较好的解决了组合导航系统具有多个输 出频率差异很大的量测时信 息融合的问题。最后通过半实物仿真对该算法的有效性进行了验证。 关键词 ：惯性导航；航位推算；组合导航；地标点修正 中图分类号：V249．32 文献标识码 ：A 文章编号：1004—1699(2010)05—0687—04 捷暌喷性导航系统(SINS)能够 自主提供全面的导 惯组)中陀螺仪组合输出的角速度和测速设备输出 航信息，使其在对载体 自主I生要求较高的领域得以广泛 的速度即可完成航位推算 ，惯组中加速度计组合输 应用，但其误差会随着时间不断积累，所以不能长期独立 出的比力并没有得到利用，可是航位推算的初始姿 的进行精确导航。对于车辆导航系统而言，也可用 SINS 态通常是通过惯组 自对准获得，所以加速度计组合 与里程仪搭建航位推算系统进行 自主导航 J，与SINS 在整个航位推算系统中是必须的。考虑到捷联惯导 相比航位推算系统误差随着导航时间增加变化较小，这 速度更新算法中，除加速度