姿态匹配法测量船体变形角中时间延迟的补偿

提出了一种时间延迟的估计方法来解决用姿态匹配法测量船体变形角时惯性测量单元(IMU)数据之间存在的时间延迟对测量精度的影响。首先,对光学测量得到的船体变形数据进行处理,确定船体变形过程的数学模型。然后,通过高精度的主惯导和子惯导输出的局部姿态信息进行惯性量匹配,并构建卡尔曼滤波器估计船体变形角。最后,在卡尔曼滤波器中加入时间延迟估计参数,对时间延迟进行估计和补偿。设计了一套惯导数据同步录取装置,验证了算法的有效性。实验结果表明:同步录取装置与时间延迟算法补偿所测得的船体变形角与光学测量得到的数据相近,均能达到纵挠角误差13″,横扭角误差12″,艏挠角误差5″的精度水平。得到的结果显示卡尔曼滤波能有效估计出时间延迟,从而有效补偿时间延迟的影响,提高变形角测量精度。