可应用于空地导弹惯导修正的多点匹配图像导航算法

防区外发射空地导弹的中制导通常使用GPS辅助的惯性制导,甚至还使用地形匹配,从而在不使用GPS的情况下,也能在较远距离内具有较高的导航精度,但是地形匹配导航方式在平原和城市地区无法使用。提出并研究了一种基于图像的导航算法。公路交叉路口或其他特殊的建筑物可以作为地标点,其特征被转化成二维的,当空地导弹成像导引头拍摄的图像与已知地标的若干个匹配点通过自动目标匹配方式成功匹配后,可根据算法提取出导弹的位置和姿态信息。仿真结果表明,该算法具有较高的位置修正精度,可以用于修正中远程空地导弹的惯性制导。该算法也可用于无人机的自主导航。

基于抗差平方根容积卡尔曼滤波的惯导姿态空中修正算法

MEMS加速度计和陀螺仪在近程末端战术导弹中已大量使用,受其精度限制,导弹的惯导解算误差不可忽略,对复合制导体制的制导模式空中交班可能存在较大影响。为实现导弹飞行过程中惯导姿态误差的有效修正,提升导弹中末制导交班概率,文中提出一种基于抗差平方根容积卡尔曼滤波的惯导姿态空中修正算法,建立适用近程末端战术导弹的惯导姿态误差空中估计模型,利用地面跟踪雷达对导弹位置的观测信息,结合SRCKF滤波与抗差算法,对惯导姿态误差角进行估计与修正,降低导弹飞行过程中的姿态误差。仿真结果表明,基于抗差SRCKF的惯导姿态空中修正算法可显著降低导弹飞行过程中的姿态解算误差,且能够大幅抑制地面雷达观测粗差对修正效果的影响,验证了算法的有效性和鲁棒性。

GPS姿态测量系统对惯性导航系统误差修正能力分析

针对惯性导航系统(INS)存在积累误差的缺陷,运用GPS姿态测量辅助修正方法对INS误差进行补偿来进一步提高INS的定位精度。通过对INS系统可观测性进行分析,得出增加不同种类的外部导航信息观测量将有效提高INS误差修正能力的结论。研究了船用INS与GPS姿态测量系统组合的组合导航系统,并对GPS姿态测量系统信息对惯性导航系统的误差修正能力进行了仿真。仿真结果证实上述方法可有效提高INS的定位精度。

制导火箭弹GPS/INS全组合导航系统仿真研究

为了提高惯性导航系统(INS)对制导火箭弹飞行信息的测量精度,通过建立包括GPS误差模型在内的17维状态变量的系统动态方程,对增加不同的外部观测信息量对惯导系统的误差修正能力进行了分析,应用卡尔曼滤波方法,并对采用GPS姿态测量信息对惯性导航系统的误差修正能力及滤波器初始估计误差较大的原因进行了模拟仿真。仿真结果表明,由于GPS姿态测量信息的引入,为惯导系统增加了误差的直接观测量,从而使得制导火箭弹的位置、速度和航向误差大大降低。研究结果对改善低成本惯性导航系统对制导火箭弹的导航性能具有一定的现实意义。