一种数据融合车载捷联惯导系统在线标定方法

捷联惯导系统现场标定方法
高伟;叶攀;许伟通
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2016(24)7
【摘要】陀螺漂移会对捷联惯性导航系统的导航定位误差产生直接的影响,所以需要用实验的方法标定出陀螺漂移,并进行补偿;陀螺漂移随时间和环境变化,因此采用实验室标定方法会降低系统的精度;文章提出一种基于卡尔曼滤波技术的现场标定方法,给出了现场标定时系统的状态方程,分别推导了采用速度、速度加姿态为观测信息时的量测方程;利用奇异值可观测度分析方法比较机动状态不同,观测信息不同的五种现场标定方案的陀螺漂移的可观测度,从而确定了两种最优现场标定方案,即在以速度为外部观测量的情况下,使载体处于“S”型机动状态和在载体静止的情况下,速度加姿态为观测信息;通过仿真实验验证了这两种标定方案可以有效提高现场标定的精度.
【总页数】4页(P301-303,310)
【作者】高伟;叶攀;许伟通
【作者单位】哈尔滨工程大学自动化学院,哈尔滨150001;哈尔滨工程大学自动化学院,哈尔滨150001;哈尔滨工程大学自动化学院,哈尔滨150001
【正文语种】中文
【中图分类】U666.1
【相关文献】
1.光纤陀螺捷联惯导系统艇上系泊状态自标定方法 [J], 刘凯; 万少巍; 王激扬; 于峰
2.一种锚泊条件下捷联惯导系统级标定方法 [J], 杨小康; 严恭敏; 李四海
3.捷联惯导系统小角度简易标定方法及仿真研究 [J], 高贤志;林玉荣;邸静楠;张咏兰
4.多普勒测速雷达辅助捷联惯导系统空中精对准方法 [J], 杨波;杨小冈;席建祥;刘云峰
5.基于捷联惯导系统的采煤机定位方法 [J], 武俊;刘瀚文
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车载SINS／GPS组合导航系统的在线标定算法摘要：从工程实用和维护的角度出发。

提出一种针对于车载组合导航系统的在线标定算法。

该算法使用卡尔曼滤波作为估计工具，通过趋于一般运动状态的路径设计对待标定的误差项进行有效激励。

仿真卡尔曼滤波结果表明，该算法使得待标定的各误差项根据车行轨迹在较短的时间内逐步收敛，实现在一般跑车实验中不拆卸惯性器件而达到标定的目的。

这种在线标定的处理方法在实际使用和维护具有极大便利。

关键词：组合导航系统；在线标定；卡尔摘要：从工程实用和维护的角度出发。

提出一种针对于车载组合导航系统的在线标定算法。

该算法使用卡尔曼滤波作为估计工具，通过趋于一般运动状态的路径设计对待标定的误差项进行有效激励。

仿真卡尔曼滤波结果表明，该算法使得待标定的各误差项根据车行轨迹在较短的时间内逐步收敛，实现在一般跑车实验中不拆卸惯性器件而达到标定的目的。

这种在线标定的处理方法在实际使用和维护具有极大便利。

关键词：组合导航系统；在线标定；卡尔曼滤波；路径设计；激励对于激光陀螺捷联式组合导航系统，影响系统精度的主要误差源有：惯性器件的刻度系数误差、零位误差及轴安装不对准角等。

为了确保系统的对准和导航精度，必须利用精密转台对以上误差源进行精确标定。

并通过系统软件加以补偿。

一般情况下，在完成系统标定后，若不对陀螺、加速度计进行重新拆装，则陀螺和加速度计的安装偏角基本保持不变。

但陀螺漂移和加速度计零位却存在逐次启动不重复性误差，尤其是经过较长时间后，相对于标定值将产生很大差异，使系统无法满足对准、导航精度要求。

为了解决这个问题，通常每隔几个月将惯导系统从运载体上拆卸下来，并安装到转台上，重新标定陀螺漂移和加计零位以改善系统性能。

显然，这种处理方法在实际使用和维护中比较繁琐。

为改善这种状况并且达到延长定期标定周期的目的，提出组合导航系统相关误差项在线标定算法。

该算法依据GPS高精度的位置、速度信息和捷联系统本身导航输出结果之间的差异，以捷联惯导系统的位置速度解算作为滤波器的观测量，将惯导系统的基本误差项与加计的零偏、刻度因子误差以及陀螺的常值漂移误差作为状态量，认为GPS定位误差是零均值的白噪声，通过相应的估计方法估算捷联惯导系统误差和器件误差，从而实现对组合导航系统常值误差项的补偿。

捷联惯导在线标定技术全振中;石志勇;王毅【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)009【摘要】捷联惯导在线标定技术对于提高导航载体的机动性和导航的准确性至关重要.充分阐述了捷联惯导在线标定技术研究现状,对在线标定中的误差建模、可观测性分析、最优误差激励方式的选择以及参数估计进行了深入分析和归纳.指出了在线标定技术进一步的研究方向,对在线标定技术的了解和深入研究具有一定的指导意义.%The on-line calibration technique of INS is very important for improving the accurracy and flexibility of navigation carrier. This paper point out the trents of on-line calibration technique on the basis of the fully expatiation of actuality. The establishment of errormodel..observability analysis,the choice of best way to spark plug error and parameter estimation are in-depth analyzed. There is no doubt that this paper will have an influence on deeper study.【总页数】4页(P128-131)【作者】全振中;石志勇;王毅【作者单位】军械工程学院火炮工程系,河北石家庄050003;军械工程学院火炮工程系,河北石家庄050003;军械工程学院火炮工程系,河北石家庄050003【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-34;U666.1【相关文献】1.系泊状态舰载捷联惯导系统的全参数在线标定 [J], 袁鹏;杨雨;陈光;晏亮;武雨霞2.双轴旋转激光捷联惯导系统在线标定技术 [J], 刘永红;刘明雍;谢波;王海淼3.捷联惯导系统在线标定综述 [J], 戴邵武;陈强强;聂子健;戴洪德4.调制型捷联惯导系统可观测性分析及在线标定技术研究 [J], 齐昭;王秋滢;郭航航5.火箭弹载捷联惯导在线标定中旋转运动方案设计 [J], 王海亮;李国璋;石志勇;王志伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

弹载捷联惯导简易在线标定方案研究王海亮;石志勇;李国璋;王律化【期刊名称】《火炮发射与控制学报》【年(卷),期】2018(039)004【摘要】针对弹载捷联惯导系统在发射前需进行标定的问题,提出一种简易在线标定方案.此方案不需要将惯性器件从弹体上拆下来,且不需要车体进行复杂的机动,而是以车载主惯导提供的精确速度及姿态信息为基准,利用炮车的常规机动方式加上野战行进时沿x轴、y轴方向的俯仰、横摇角运动对器件误差的激励作用,采用系统级标定法对惯性器件误差参数进行在线标定.理论分析及计算机仿真结果表明,该标定方法能够有效完成对弹载捷联惯导系统的在线标定,且方案简单易行,具有较强的现实应用价值.【总页数】6页(P6-10,15)【作者】王海亮;石志勇;李国璋;王律化【作者单位】陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系,河北石家庄050003;解放军第96864部队,河南洛阳471000;陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系,河北石家庄050003;陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系,河北石家庄050003;陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系,河北石家庄050003【正文语种】中文【中图分类】U666.1【相关文献】1.车载捷联惯导系统陀螺漂移在线自标定方法研究∗ [J], 武萌;汤霞清;黄湘远;尹训锋2.弹载捷联惯导系统的在线标定方法 [J], 周本川;程向红;陆源3.调制型捷联惯导系统可观测性分析及在线标定技术研究 [J], 齐昭;王秋滢;郭航航4.火箭弹载捷联惯导在线标定中旋转运动方案设计 [J], 王海亮;李国璋;石志勇;王志伟5.捷联惯导系统小角度简易标定方法及仿真研究 [J], 高贤志;林玉荣;邸静楠;张咏兰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

捷联惯导系统的一种系统级标定方法
董春梅;陈希军;任顺清
【期刊名称】《导航定位与授时》
【年(卷),期】2016(003)004
【摘要】针对三轴转台定位精度高的特点,设计了一种基于速度误差和姿态误差角作为观测量的系统级标定方法.在捷联惯性测量组合(SIMU)的导航误差方程和惯性器件误差参数模型的基础上,推导了导航速度误差和姿态误差角与IMU的误差参数所呈现的关系,依此给出了最简单的位置编排准则.通过观测不同位置下捷联惯导系统的速度误差变化率和姿态误差角,辨识IMU的误差模型系数,进而达到高精度捷联惯导系统标定目的.
【总页数】7页(P74-80)
【作者】董春梅;陈希军;任顺清
【作者单位】哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术中心,哈尔滨150080;哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术中心,哈尔滨150080;哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术中心,哈尔滨150080
【正文语种】中文
【中图分类】U666.1
【相关文献】
1.基于高阶卡尔曼滤波的激光捷联惯导系统级标定方法 [J], 刘冰;任继山;白焕旭;王盛;陈鸿跃
2.激光捷联惯导系统的一种系统级标定研究 [J], 陈远才;万彦辉;谢波;苏鑫
3.激光捷联惯导系统的一种系统级标定方法 [J], 杨晓霞;黄一
4.一种锚泊条件下捷联惯导系统级标定方法 [J], 杨小康; 严恭敏; 李四海
5.捷联惯导系统的两种系统级标定方法研究 [J], 胡国欣;于古胜
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车载捷联惯性导航系统在线标定方法分析苏忠【摘要】To improve the performance of vehicular strap-down inertial navigation system,the accelerometers and gyroscopes need to be online calibrated.First the system state error model and measurement model are given and an 8-state extended kalman filter (EKF)using loosely coupled integration scheme is employed.Finally three calibration schemes are analyzed through the simulation data.The result shows that the sensors bias can be estimated effectively and ac-curacy of integrated navigation system are improved significantly with the augmented yaw angle aiding as well as varying the vehicle maneuver.%为了提高车载捷联惯导系统的定位精度，需要对加速度计和陀螺仪进行实时在线标定。

首先推导了惯性导航系统状态方程和组合导航系统量测方程，然后构建了8状态松组合扩展卡尔曼滤波模型，最后利用仿真数据验证分析了3种标定方案。

结果表明，增加航向角辅助观测值或改变载体的机动性，可以有效估计惯性传感器误差，明显改善了导航系统的精度。

【期刊名称】《金陵科技学院学报》【年(卷),期】2016(032)003【总页数】6页(P12-17)【关键词】捷联惯性导航系统;扩展卡尔曼滤波;惯性传感器;在线标定【作者】苏忠【作者单位】金陵科技学院信息化建设与管理中心，江苏南京 211169【正文语种】中文【中图分类】U666.1微机电系统(Micro-electro-mechanical system, MEMS)惯性传感器由于成本低、体积小以及灵活性强等优点，使得低成本捷联惯性导航系统(Strap-down inertial navigation system, SINS)成为未来GNSS/SINS组合导航系统的发展方向[1-4]。