车载惯导校准装置仿真测试系统的设计与研究

为了提高车载惯导校准装置系统的通用性和易扩展性,使该平台能够对不同型号的惯导系统进行测试,研究与设计了一套仿真测试系统软件。介绍了该系统的整体结构,并按功能将设计分为测试系统和仿真系统两部分,详细说明了这两部分的实现方法。实施结果表明,通过这种软件平台搭建的系统,具有实时性强、算法运行可靠、结构紧凑、操作简单的特点。

车载惯导大倾角导航姿态误差的理论分析

为了分析车载惯导大倾角下的导航姿态误差,提出了大倾角状态下转台方位轴不铅垂度是导航姿态误差的误差源;推导出车载惯导大倾角工作时导航姿态误差与惯导姿态角及转台不铅垂度相关的理论公式,并进行了仿真和实物验证。研究结果表明,大倾角状态下惯导导航输出的方位角误差是转台不铅垂度受方位调制后乘以俯仰角的正切值,橫滚角误差是转台不铅垂度受方位调制后除以俯仰角的余弦值,俯仰角误差是转台不铅垂度受方位调制的结果,与惯导俯仰角大小无关,转台存在不铅垂度时,大俯仰角下导航方位角和横滚角误差明显增大。惯导导航姿态误差呈现360°周期变化的规律且与惯导横滚角大小无关。

一种车载惯性导航系统误差抑制方法

针对现有车载惯性导航系统(INS)动态零速修正(ZUPT)方法对载车机动性要求高,急转弯等状态下对惯导误差约束性能差的问题,提出一种基于运动状态检测的车载INS动态零速修正方法,通过对载车不同运动状态进行实时、精确检测,并进行针对性的滤波器设计,提高动态零速修正算法的适应性。跑车试验结果表明,相比传统动态零速修正方法,2.6h最大定位误差提高了160m,证明了该方法的有效性。

车载捷联惯导系统静止条件下的初始对准方法研究

根据捷联惯导系统(SINS)的误差模型,从提高初始对准中卡尔曼滤波估计的可观测性和可观测度的角度出发,提出了同时利用加速度表的输出和速度误差量这两种信息作为卡尔曼滤波的测量量,对陆地车辆捷联惯导系统在静止条件下进行初始对准。可观测性定性分析、可观测度定量计算和仿真结果都表明,充分利用外部可观测信息,可以提高系统的可观测性和可观测度,加快初始对准的速度,减小估计误差。该方法已经在实际的SINS中得到应用。

LS-SVM在车载SINS大方位失准角传递对准上的应用

针对车载捷联惯导系统工作环境恶劣且子惯导系统精度低,使用传统的Kalman滤波进行传递对准存在精度低、实时性差的问题。根据车载特殊环境提出了一种基于LS-SVM的大方位失准角速度匹配传递对准方法,采用传统Kalman滤波器的输入输出样本对LS-SVM滤波器进行训练,避开了经典SVM求解时的优化运算,使其复杂度大大降低。在相同条件下与传统Kalman滤波仿真结果对比,LS-SVM方法的引入可以使系统对准时间缩短近50%,并适当提高了系统的对准精度。

基于里程计的车载单轴激光惯导组合导航技术研究

里程计标度因数受载车负载、轮胎变形、气压、温度等外部条件影响,在与激光惯导组合时易使定位误差发散。为解决此问题,建立了高阶卡尔曼滤波器,通过实时估计里程计标度因子误差及其安装误差,并进行补偿,大幅度提高组合导航精度。利用现有设备,进行了跑车测试,路面包括市区道路、一般国道、高速公路、泥石路等各种复杂路面条件,与目前常用组合导航方法相比,技术指标大幅度提高,一般定位导航误差最大值在30m以内,可以较好满足载车对高精度导航的实时需求。

车载捷联惯导系统双位置初始对准方法研究

在车载捷联惯导系统中，初始对准是影响系统输出精度的重要环节。本文给出了双位置初始对准方法及陀螺测漂的基本原理。针对车载捷联惯导系统的特点，进行了实验研究，并将改良卡尔曼滤波算法运用到车载捷联惯导系统中。实验结果表明，双位置对准方法消除了陀螺常值漂移和加速度计零偏对对准精度的影响，并且，在对准的同时标定出陀螺常值漂移和加速度计零偏，在导航时给以补偿，可有效地提高导航定位精度。