状态x^2检验法在惯性航姿系统内阻尼卡尔曼滤波器中的应用(英文)

本文探讨了如何利用惯性测量组合本身的信息来提高捷联航姿系统的姿态精度。根据平台式阻尼网络的思想,设计了捷联式内阻尼卡尔曼滤波器,将惯导系统捷联解算获得的姿态与加速度计估计的姿态进行组合,在系统非加速度状态下,提高了姿态输出的精度。为了实时监测系统的运动状态从而判断内阻尼姿态的有效性,本文成功将状态x^2检验法应用在内阻尼卡尔曼滤波器中,设计了基于2个状态传播器的故障监测器,并通过对故障检测向量元素的检验代替对整个向量的检验,提高了故障监测的灵敏度和可靠性。最后,实际系统的动静态实验验证了本文所提出的方法的有效性。

无位置输入的民机姿态航向误差修正算法

姿态更新算法与姿态误差修正算法是捷联姿态航向参考系统中一项长期研究的关键技术。研究了在无位置输入和无法计算位置项引起地球自转分量无法补偿的情况下,针对姿态航向系统仍必须提供可靠的、正确的姿态航向信息这一突出问题,提出了忽略误差方程中微小量,利用飞机航线覆盖区域的中心纬度值替代误差方程中的纬度项,将简化后的算法引入的误差等效为陀螺漂移和加速度计零位的思想。设计了基于四元数的内阻尼卡尔曼滤波器,更新姿态四元数修正误差。结果显示对于漂移为10°/h的光纤陀螺构建的系统,修正后姿态精度优于0.3°,航向精度优于1°。