捷聯慣導系統的一種系統級標定方法

董春梅，陳希軍，任順清

(哈爾濱工業大學 空間控制與慣性技術中心，哈爾濱 150080)

捷聯慣導系統的一種系統級標定方法

董春梅，陳希軍，任順清

(哈爾濱工業大學 空間控制與慣性技術中心，哈爾濱 150080)

針對三軸轉臺定位精度高的特點，設計了一種基于速度誤差和姿態誤差角作為觀測量的系統級標定方法。在捷聯慣性測量組合(SIMU)的導航誤差方程和慣性器件誤差參數模型的基礎上，推導了導航速度誤差和姿態誤差角與IMU的誤差參數所呈現的關系，依此給出了最簡單的位置編排準則。通過觀測不同位置下捷聯慣導系統的速度誤差變化率和姿態誤差角,辨識IMU的誤差模型系數，進而達到高精度捷聯慣導系統標定目的。

捷聯慣導；誤差模型；系統級標定；翻滾試驗

0 引言

IMU標定是一個確定IMU誤差模型系數的過程，通過改變慣性儀表的原始輸出到感興趣的量，標定方法一般分為分立式標定和系統級標定[1-6]。

系統級標定濾波法的研究較多[7-11]，根據不同的應用場合，學者們設計了不同的濾波方案，但采用卡爾曼濾波算法，計算量大，可觀測性分析復雜，標定時間長。文獻[12]設計了一套轉動激勵編排方式，觀測導航速度變化率擬合估計參數誤差。文獻[13]提出了一種利用低精度雙軸轉臺對捷聯慣導進行系統級標定的10位置標定方法，全面辨識出包括加速度計標度因數非線性項的24個系統誤差系數。目前對于系統級標定文獻的最大差異在于編排設計，但這些文獻都沒有給出標定位置編排的原因。……