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hujieseu金蟲 (著名寫手)
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[交流]
關(guān)于慣導(dǎo)系統(tǒng)研制相關(guān)技術(shù)的一些個人理解 已有12人參與
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本人碩士與博士的課題都是基于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計展開的,碩士期間主要參與的兩個項目分別是:羅經(jīng)系統(tǒng)算法研究、SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng),博士期間主要負責(zé)的項目是:單軸旋轉(zhuǎn)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)研制,目前博士畢業(yè)論文已經(jīng)成功送審,靜待答辯!以后從事的行業(yè)與慣導(dǎo)系統(tǒng)沒有關(guān)聯(lián),不過關(guān)鍵技術(shù)總是相通的,希望能夠在未來的崗位能夠如魚得水,下面我想把自己參與的項目的一些關(guān)鍵技術(shù)與大家分享一下: 1. 關(guān)于Kalman濾波開環(huán)與閉環(huán)設(shè)計 記得當(dāng)初剛剛接觸Kalman濾波時,總感覺一片茫然,一會看到用開環(huán)設(shè)計的,一會又看到用閉環(huán)設(shè)計的。看過一篇文獻,在那里提到主張慣導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計以開環(huán)Kalman為主,經(jīng)過自己的思考有以下幾個結(jié)論:①當(dāng)我們?yōu)V波模型中需要對傳感器的偏置進行估計時,則此時必須使用開環(huán)Kalman濾波,閉環(huán)無法進行偏置估計;②長時間組合導(dǎo)航系統(tǒng),需要設(shè)置開環(huán),不然一段時間易引起濾波器誤差發(fā)散;③初始對準(zhǔn)期間如果方位失準(zhǔn)角較大,此時可以考慮使用閉環(huán)濾波器,不然一律使用開環(huán)濾波器。 2. 初始對準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù) 目前在工程中使用較為成熟的粗對準(zhǔn)方法是:基于重力加速度解析法(即慣性系粗對準(zhǔn)),在搖擺基座環(huán)境下能夠快速解析計算得到初始航姿信息,精對準(zhǔn)通常采用Kalman濾波器對失準(zhǔn)角進行估計與補償,我們在工程中建立的是系統(tǒng)狀態(tài)方程包括以下幾個量:速度、失準(zhǔn)角、加速度計常值偏置、陀螺常值漂移,其中加速度計偏置與東向陀螺漂移不可估計,因此最終航向角收斂精度與東向陀螺漂移相關(guān)、水平姿態(tài)角收斂精度與加速度計偏置相關(guān),如果需要進一步提高初始對準(zhǔn)精度,可以轉(zhuǎn)動SINS方位,以提高系統(tǒng)的可觀測性。 3. 單軸旋轉(zhuǎn)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 目前我們研制的單軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)位方式是經(jīng)典的四位置轉(zhuǎn)停旋轉(zhuǎn)方式,在粗對準(zhǔn)階段控制轉(zhuǎn)位機構(gòu)不轉(zhuǎn),進入精對準(zhǔn)后,轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)機構(gòu),以提高系統(tǒng)的初始對準(zhǔn)精度,根據(jù)仿真與實際系統(tǒng)的研制試驗,我們發(fā)現(xiàn)對于導(dǎo)航級精度的慣性導(dǎo)航系統(tǒng),航向角收斂精度優(yōu)于0.003度,水平姿態(tài)角收斂誤差接近零,能夠滿足高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)對初始航姿信息需求。 |

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