一種基于相對測量信息的SINS/USBL組合導航算法

張亞文，莫明崗，馬小艷，鄧繼權

(北京自動化控制設備研究所，北京 100074)

一種基于相對測量信息的SINS/USBL組合導航算法

張亞文，莫明崗，馬小艷，鄧繼權

(北京自動化控制設備研究所，北京 100074)

針對使用傳統位置匹配算法解決SINS/USBL組合導航的問題，需要先利用USBL輸出信息實時求解出載體的絕對位置，設計了一種基于相對測量信息的SINS/USBL組合導航算法。該算法無需求解絕對位置，直接利用超短基線系統原始輸出的高度角、方位角和斜距等相對測量信息進行卡爾曼濾波組合導航，且在濾波器設計時能夠根據傳感器測量精度對濾波參數進行設計，更有針對性。通過理論數據仿真和湖面試驗數據處理，證明了該組合導航算法能夠在一定程度上提高導航精度，具有可行性。

組合導航；相對測量信息；直接輸出

0 引言

捷聯慣導系統(SINS)能夠在較短的時間內為水中載體提供精確的位置信息，但隨著時間推移，誤差累積會嚴重影響導航精度，需要額外的信息對該誤差進行修正[1]。超短基線(USBL)定位系統能夠測量應答器相對于基陣的高精度位置信息[2-3]，可以用來抑制慣導系統誤差的發散。此外，超短基線定位系統以其成本低、便攜性強、靈活性高和操作簡單等特點，在海洋工程、海洋礦產資源、水下考古、海洋國防建設等領域中得到了廣泛應用[4]。因此，SINS/USBL組合導航成為了水下導航技術研究的熱點。

傳統的SINS/USBL組合導航方法，主要是參考通用位置匹配算法，即以慣性導航系統給出的經度、緯度和高度與輔助導航定位設備給出的相應信息的差值作為位置觀測量。……