ADOP可觀測性分析方法在旋轉式慣導初始對準中的應用

胡華峰， 劉 明， 李 旦， 羅 偉

(湖北航天技術研究院總體設計所，武漢 430040)

ADOP可觀測性分析方法在旋轉式慣導初始對準中的應用

胡華峰， 劉 明， 李 旦， 羅 偉

(湖北航天技術研究院總體設計所，武漢 430040)

針對旋轉式慣導系統多位置初始對準可觀測性的問題，對可應用于初始對準方案選擇的姿態精度因子(ADOP)可觀測性分析方法進行了研究。以慣導初始對準33維狀態誤差方程為研究對象，分析ADOP方法在旋轉式慣導初始對準的轉動順序、停留時間及模型降階方面的應用。理論分析和仿真結果均表明該方法控制靈活、直觀有效，能夠為旋轉式慣導初始對準應用中最佳方案選擇提供依據。

ADOP；可觀測性；旋轉式慣導系統；初始對準

0 引言

慣性導航系統(Inertial Navigation System,INS)中一個十分重要的問題就是其初始對準問題。實踐證明應用卡爾曼濾波器實現INS的初始對準具有較好的效果。卡爾曼濾波器對系統狀態估計的收斂速度和精度決定著系統初始對準的速度和精度，而這在很大程度上是由系統的可觀測性所決定的。因此，在設計卡爾曼濾波器之前想要研究系統狀態的可估計性和初始對準的速度和精度，必須首先分析系統狀態的可觀測性[1-2]。

為了實現慣導系統快速精確對準，有效改善系統的可觀測性，J.G.Lee和C.G.Park等研究發現，等效地轉動慣性測量單元(IMU)能夠巧妙地變換導航系統誤差模型中的系統矩陣，從而改善導航系統的可觀測性，實現快速精確對準[3]。因此，對于具有旋轉功能的慣導系統，弄清轉動對系統可觀測性和可觀測度的影響，發現最優的對準方案，對提高捷聯慣性系統初始對準的速度和精度具有重要的意義。……