專利名稱：一種基于非線性濾波的電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電控羅經(jīng)、平臺(tái)羅經(jīng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等設(shè)備(以下統(tǒng)稱"陀 螺導(dǎo)航設(shè)備")中的初始對(duì)準(zhǔn)等技術(shù)問(wèn)題，具體是指一種基于非線性濾波 的電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
陀螺導(dǎo)航設(shè)備在啟動(dòng)進(jìn)入正常工作前，首先處于準(zhǔn)備和初始對(duì)準(zhǔn)狀
態(tài)。初始對(duì)準(zhǔn)是建立導(dǎo)航裝備所必須的初始條件，如初始位置、初始速度、
平臺(tái)的初始姿態(tài)角誤差等。艦艇的速度和位置是經(jīng)過(guò)積分計(jì)算得到的，這 就要給出初始條件^、 &。、 &、 A。因?yàn)樵诖a頭啟動(dòng)，初始K。、 ^。為
零，％、 A?？梢杂幸阎獪y(cè)量點(diǎn)給出，或者用無(wú)線電定位儀等給出，但精度
要滿足要求應(yīng)在幾十米之內(nèi)。初始對(duì)準(zhǔn)可以利用陀螺導(dǎo)航設(shè)備本身慣性元
件敏感失調(diào)角信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的初始對(duì)準(zhǔn)方案，盡量
減小誤差滿足使用要求是十分必要的。對(duì)準(zhǔn)精度和對(duì)準(zhǔn)的時(shí)間是進(jìn)行初始
對(duì)準(zhǔn)時(shí)的兩項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。初始對(duì)準(zhǔn)精度影響慣導(dǎo)系統(tǒng)的性能，初始對(duì)
準(zhǔn)時(shí)間標(biāo)志著快速反應(yīng)能力，因此要求初始對(duì)準(zhǔn)精度高、對(duì)準(zhǔn)時(shí)間短，即
精而快。為了達(dá)到這一要求，要有符合實(shí)際系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)誤差模型和相
應(yīng)的初始對(duì)準(zhǔn)濾波估計(jì)方法。
實(shí)際系統(tǒng)總是存在不同程度的非線性，有些系統(tǒng)可以近似看成線性系 統(tǒng)，但大多數(shù)系統(tǒng)則不能僅用線性微分方程描述，其中的非線性因數(shù)不能 忽略，或?yàn)榱烁玫胤治鼍C合結(jié)果，必須應(yīng)用反映實(shí)際系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué) 模型，對(duì)隨機(jī)非線性系統(tǒng)濾波問(wèn)題應(yīng)運(yùn)而生。實(shí)際陀螺導(dǎo)航設(shè)備中不可避免地存在大量的隨機(jī)噪聲，頻域內(nèi)的高 通、低通、帶通等傳統(tǒng)濾波方法對(duì)此無(wú)能為力。后來(lái)學(xué)者提出了通過(guò)計(jì)算 功率譜來(lái)消除隨機(jī)噪聲的維納濾波方法。雖然維納濾波方法對(duì)隨機(jī)白噪聲
有效，但是該方法的計(jì)算量大，對(duì)稍復(fù)雜的系統(tǒng)無(wú)法實(shí)時(shí)適用。1960年， 卡爾曼提出了以狀態(tài)空間法和矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)的卡爾曼濾波算法，它為時(shí) 域遞推最優(yōu)濾波提供了強(qiáng)有力的工具，它采用時(shí)域遞推算法，不須存儲(chǔ)時(shí) 間過(guò)程中的量測(cè)量，因而卡爾曼濾波在導(dǎo)航、通訊、遙感等各個(gè)領(lǐng)域得到 廣泛應(yīng)用。但是卡爾曼濾波只能處理線性系統(tǒng)。為解決工程實(shí)際中的非線 性問(wèn)題，后來(lái)學(xué)者又提出了改進(jìn)的卡爾曼濾波算法EKF(Extended Kalman Filter擴(kuò)展卡爾曼濾波)，但還是存在不足。到目前為止，雖然對(duì)EKF 有眾多的改進(jìn)方法，如高階截?cái)郋KF，迭代EKF等。但是，EKF的線性化 誤差降低了模型的準(zhǔn)確性，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，精度難以保證，有時(shí)甚至發(fā)散， 這些缺陷仍然難以克服，所以各國(guó)導(dǎo)航界專家一直在努力研究新的更有效 的非線性降噪處理方法。為此，利用基于統(tǒng)計(jì)非線性變換的UKF方法，為 解決導(dǎo)航領(lǐng)域非線性問(wèn)題開(kāi)辟新的技術(shù)途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述背景的不足，提出一種基于非線性濾波 的電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)方法，以達(dá)到提高初始對(duì)準(zhǔn)精度和快速對(duì)準(zhǔn)時(shí)間的實(shí) 際操作效果。
針對(duì)上述目的，本發(fā)明所提出的方法依據(jù)電控羅經(jīng)中陀螺和加速度的 特性，建立電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)的UKF非線性誤差模型，有效地得到系統(tǒng)隨 機(jī)噪聲的最優(yōu)估計(jì)，保證補(bǔ)償?shù)木?，縮短啟動(dòng)時(shí)間，其具體方法是
1)電控羅經(jīng)非線性初始對(duì)準(zhǔn)模型的建立電控羅經(jīng)采用固定指北式慣導(dǎo)機(jī)械編排。完整的誤差模型，要考慮陀 螺的誤差模型和加速度誤差模型。陀螺誤差包含有三個(gè)軸上的刻度因子誤 差、三個(gè)軸上的未對(duì)準(zhǔn)誤差；同樣加速度計(jì)誤差中含有三個(gè)軸上的刻度因 子誤差和三個(gè)失準(zhǔn)誤差。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)誤差一般有3個(gè)平臺(tái)失準(zhǔn)角 (a，P，Y); 3個(gè)速度誤差(SVx, S Vy. S Vz);經(jīng)度、緯度、高度3個(gè)位 置誤差；考慮陀螺、加速度計(jì)諸誤差模型因子可達(dá)21維狀態(tài)變量。21維 誤差狀態(tài)對(duì)于電控羅經(jīng)來(lái)說(shuō)，在計(jì)算速度和復(fù)雜度上都不允許。發(fā)明人經(jīng) 過(guò)降維處理，由21維降到15維，這樣濾波計(jì)算時(shí)間可減小40%以上，而 精度性能卻相當(dāng)。所以，有必要對(duì)電控羅經(jīng)的誤差模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。因 電控羅經(jīng)是船用設(shè)備，垂直向的加速度、速度、高度都可以忽略，只需計(jì) 算東向和北向加速度誤差，三維的速度及位置也簡(jiǎn)化成二維平面。初始對(duì) 準(zhǔn)時(shí)間不長(zhǎng)，陀螺誤差和東北向加速度都簡(jiǎn)化為隨機(jī)的白噪聲。據(jù)上述， 電控羅經(jīng)的誤差狀態(tài)定義為一個(gè)5維的向量X4"p^《《f 。根據(jù)電控
羅經(jīng)屮機(jī)械結(jié)構(gòu)編排，可得到系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)的《、 P、 7、 SK 、《^非線性 誤差模型
d = —M^sin/cos^ + sin ^ - 5「r + sr +
》=(1 一 cos"h^cos^ - "vi^sin0 + 3已/《，++ 5
(1)
'= -(cosy - + ",in / - g(y cos, + a sin 7) + 2x^,氣sin * + + #v = - sin m + (cosy -1)", + g(-/ sin;K + "cos" _ 2w J「x sin ^ + V義+ w腳
將上式改寫(xiě)為如下形式
X = g(X ) + Sco (2) 式中X=[a ",化W=[A ， w 1 M^f是陀螺和加速度計(jì)的 隨機(jī)白噪聲；5 = /,x5;其中A是地球半徑； 是地球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度；"、A y是平臺(tái)誤差角在導(dǎo)航坐標(biāo)系三個(gè)軸上的投影；、 ^;分別是緯度和東北 向速度誤差；& 、 、^是陀螺常值誤差在當(dāng)?shù)氐乩碜鴺?biāo)系o砂z中的投 影，▽-、 V^是水平加速度計(jì)常值偏置。
g(-)是非線性的，對(duì)其進(jìn)行離散化，設(shè)采樣間隔為A"將Z(, + A0在 I(O處進(jìn)行泰勒展開(kāi)，得到
K> + A/) = + g(jc)A ++... + 50(0 (3 )
5x: 2
令Z(f + A0:x^， l(0 = xt， 《(0 = %。根據(jù)精度要求，忽略展開(kāi)級(jí) 數(shù)的二階及二階以上的小量，得到系統(tǒng)的離散方程為
、+1=、+水)& + ^ (4) 式(4)為電控羅經(jīng)非線性初始對(duì)準(zhǔn)模型。 2)電控羅經(jīng)的UKF濾波初始對(duì)準(zhǔn) *狀態(tài)方程
電控羅經(jīng)的UKF濾波采用間接輸出校正濾波器結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)圖如圖4。
電控羅經(jīng)中采用的UKF最優(yōu)估計(jì)狀態(tài)方程為前面提到的電控羅經(jīng)的降階 誤差模型，見(jiàn)公式(4)。
誤差觀測(cè)方程
由于地磁場(chǎng)極易受到周圍鐵磁物對(duì)地磁場(chǎng)干擾，從而磁傳感器會(huì)產(chǎn)生 較大誤差，所以精度不高；而磁傳感器的地磁觀測(cè)是也是一種自主觀測(cè)， 對(duì)外信息依賴少，同時(shí)也不需要進(jìn)行對(duì)外進(jìn)行任何通信交互，因而近年來(lái) 在導(dǎo)航系統(tǒng)的組合中也得到廣泛應(yīng)用。在所討論的羅經(jīng)內(nèi)，我們加裝了與 磁傳感器測(cè)量裝置，能觀測(cè)到的量有航向和縱橫搖角，磁傳感器的體積小， 只要安裝時(shí)盡可能與SINS靠近，從而磁傳感器與S頂S間的臂桿效應(yīng)很小，相對(duì)于磁傳感器較大的觀測(cè)誤差，可以忽略。
設(shè)磁傳感器輸出的姿態(tài)分別為縱搖《.,,、橫搖4、羅經(jīng)輸出 的姿態(tài)角為/^、.,/V.,/^、.。于是可近似認(rèn)為得到姿態(tài)誤差角的觀測(cè)為
對(duì)式(5)進(jìn)行變形，并令Z^[《,，Pt/, 有
(5)<formula>formula see original document page 10</formula>(6)
其中l(wèi),為磁傳感器的誤差觀測(cè)噪聲，對(duì)準(zhǔn)的短時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為是零均
c〃
值白噪聲。將測(cè)量方程簡(jiǎn)記為
其中、為觀測(cè)噪聲。
*離散遞推的UKF濾波算法 針對(duì)上面所建立的電控羅經(jīng)的誤差方禾i
定義的系統(tǒng)，改寫(xiě)為下式
<formula>formula see original document page 10</formula>(7)
噪聲方程式(4)和(7)
(8)
<formula>formula see original document page 10</formula>在UKF濾波中，由于具有噪聲項(xiàng)，需要對(duì)狀態(tài)進(jìn)行擴(kuò)維處理,令 x"=[ ' wT VTf'，具體UKF濾波流程如下 狀態(tài)初始條件為x0=￡(x0)7, ;jfMUf)t (;T)t UT)T]T,式(U)中的f取值表sigma點(diǎn)采 樣方法，即UT變換的方法。其中加權(quán)系數(shù)『,的計(jì)算式為
『"二= /i /(丄+ ;i)
『義/(丄+ ;i) + (i — r2 + / )
『'",.=『，=1 /{2(丄+義)}
(14)
其中《=^7^萬(wàn)，r是一個(gè)小正數(shù)(通常取為l〉r 2leH)，決定了
l一 l一sigma點(diǎn)在i周圍的散布。；<formula>formula see original document page 12</formula>是一個(gè)標(biāo)度因子。A也是一個(gè) 標(biāo)度因子，常取為0或3-丄，/7是對(duì)針狀態(tài)向量x的分布所加的一個(gè)參量， / 取，(V ^),是矩陣平方根的第/列。 本發(fā)明的優(yōu)越性在于
電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果表明，利用系統(tǒng)推導(dǎo)的誤差模型和觀測(cè)方 程進(jìn)行UKF濾波初始對(duì)準(zhǔn)后，在達(dá)到同樣精度要求時(shí)，方位對(duì)準(zhǔn)的時(shí)間由 原來(lái)的2879s縮短到200s以內(nèi)；同時(shí)縱、橫搖的失準(zhǔn)角也在同樣的精度 下初始對(duì)準(zhǔn)時(shí)間分別上原來(lái)的2400s和2700s縮短到220s和180s;另外， 系統(tǒng)的速度隨加速度隨機(jī)誤差的積累發(fā)散也大大改善，從圖5可以看到在 1500s內(nèi)，電控羅經(jīng)自對(duì)準(zhǔn)速度發(fā)散到14m/s,而采用UKF濾波初始對(duì)準(zhǔn)后， 速度只發(fā)散到4m/s左右。
分析其初始對(duì)準(zhǔn)測(cè)試試驗(yàn)的a、 A ^和速度(東北向速度矢量和)曲 線，可以得到以下結(jié)論
(1) 電控羅經(jīng)系統(tǒng)推導(dǎo)的初始對(duì)準(zhǔn)非線性誤差模型及UKF組合初始對(duì) 準(zhǔn)算法，能有效解決初始對(duì)準(zhǔn)中大失準(zhǔn)角存在的非線性，從而縮短初始對(duì) 準(zhǔn)時(shí)間，使整個(gè)系統(tǒng)性能得到提高；
(2) 電控羅經(jīng)采用UKF初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)，能有效抑制常規(guī)靜態(tài)下初始對(duì) 準(zhǔn)的速度的發(fā)散現(xiàn)象；
電控羅經(jīng)采用的初始對(duì)準(zhǔn)非線性誤差模型，UKF組合初始對(duì)準(zhǔn)算法對(duì) 于其它系統(tǒng)中存在的大非線性問(wèn)題及導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航狀態(tài)誤差的最優(yōu)估 計(jì)等其它工程實(shí)際應(yīng)用具有重要借鑒意義。


圖1為基于UKF的電控羅經(jīng)組合濾波對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)框2為具體實(shí)施方式
中自初始對(duì)準(zhǔn)與UKF組合初始對(duì)準(zhǔn)的;K比較 圖3為具體實(shí)施方式
中自初始對(duì)準(zhǔn)與UKF組合初始對(duì)準(zhǔn)的/ 比較 圖4為具體實(shí)施方式
中自初始對(duì)準(zhǔn)與UKF組合初始對(duì)準(zhǔn)的a比較 圖5為具體實(shí)施方式
中自初始對(duì)準(zhǔn)與UKF組合初始對(duì)準(zhǔn)的速度比較
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明 專利的限定，僅作舉例而已。同時(shí)通過(guò)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚 和容易理解。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)電控羅經(jīng)的狀態(tài)方程和觀測(cè)方程，再據(jù)UKF的離散遞推式(9) _ (12)，系統(tǒng)進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)，其實(shí)現(xiàn)的方案流程見(jiàn)附圖1。系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn) 試驗(yàn)中，初值選取/ ,《W/=[-U U -25， 0.2，0.2f ，角度單位為° ， 速度單位為:m/s;試驗(yàn)在重慶某工廠進(jìn)行，其緯度為30°。由電控羅經(jīng)的 誤差統(tǒng)計(jì)特性，根據(jù)《卡爾曼濾波與組合導(dǎo)航原理》書(shū)中介紹的方法計(jì)算 尸。，再分別取各狀態(tài)噪聲方差強(qiáng)度為初值的5%。給定初值f。和尸。，電控 羅經(jīng)利用(:/0++在控制軟件中對(duì)前述誤差模型和UKF進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，r取值 0.5， /7取2，濾波周期是O. ls，對(duì)電控羅經(jīng)和磁傳感器的采樣率分別是 20Hz和10Hz。
電控羅經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行的靜態(tài)初始對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)中，系統(tǒng)的安裝方位基準(zhǔn)由經(jīng) 諱儀光學(xué)對(duì)準(zhǔn)保證對(duì)準(zhǔn)北向。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立自對(duì)準(zhǔn)和UKF組合濾波對(duì)準(zhǔn) 進(jìn)行比較，可得到附圖2、 3、 4、 5的結(jié)果。試驗(yàn)測(cè)試中，常值安裝誤差 由光學(xué)測(cè)量方法測(cè)出后被修正掉。系統(tǒng)的自對(duì)準(zhǔn)方位失準(zhǔn)角Z的測(cè)試結(jié)果 和電控羅經(jīng)的UKF組合濾波初始對(duì)準(zhǔn)中，方位失準(zhǔn)角;K測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖2。
權(quán)利要求
1. 一種基于非線性濾波的電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)方法，其特征在于包括以下步驟1)電控羅經(jīng)非線性初始對(duì)準(zhǔn)模型的建立；2)電控羅經(jīng)的UKF濾波初始對(duì)準(zhǔn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于非線性濾波的電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn) 方法，其特征是所述的電控羅經(jīng)非線性誤差模型的建立方法如下電控羅經(jīng)采用固定指北式慣導(dǎo)機(jī)械編排，得到包括陀螺誤差、加速度 計(jì)誤差、平臺(tái)失準(zhǔn)角、速度誤差、位置誤差諸因子的21維狀態(tài)變量的誤差模型，然后進(jìn)行降維處理至15維，取"、-、 ^、 、 ^p;作為誤差狀態(tài)變量，得到系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)的非線性誤差模型如下& 二 —sin ycos^ + / h^ sin ^ -3& /乂' + ^ + h\ 》=(1 一 cos")m^ cos^ — an^ sin^ + / i t' ++ w少 ,=(-^sin 7 + " cos"m^' cos^ + tan0(5f^ / & + sz + wz (1) 〗3& = -(cos, — 1) + a少sin y — g(/ cos" + a sin" + 2m^(5F^ sin ^ + V_y + = — sin ;j/a^ + (cosy - + g(-y5sin ^ + "cos" 一 2n^(5f^ sin ^ + Vx +將上式改寫(xiě)為如下形式(2)式中X = [a - r < <5K/， W=[W, Wy w: Mfe 、/是陀螺和加速度計(jì)的 隨機(jī)白噪聲；3 = /5><5;其中^是地球半徑；《,,是地球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度；"、/ 、 y 是平臺(tái)誤差角在導(dǎo)航坐標(biāo)系三個(gè)軸上的投影；、 ^;分別是緯度和東北 向速度誤差；& 、 s、 ^是陀螺常值誤差在當(dāng)?shù)氐乩碜鴺?biāo)系o砂z中的投 影，VY、 Vy是水平加速度計(jì)常值偏置；g(-)是非線性的，對(duì)其進(jìn)行離散化，設(shè)采樣間隔為A"將義(/ + ^)在1(0 處進(jìn)行泰勒展開(kāi)，得到<formula>formula see original document page 3</formula>(3) 令1(^ + &) = ^+1， X(/) = ^， 0(0 = %。根據(jù)精度要求，忽略展開(kāi)級(jí) 數(shù)的二階及二階以上的小量，得到系統(tǒng)的離散方程為式(4)為電控羅經(jīng)的誤差模型。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于非線性濾波的電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)方法，其特征是所述的建立UKF非線性濾波狀態(tài)方程和量測(cè)方程的步驟如下 1)建立UKF濾波狀態(tài)方程電控羅經(jīng)UKF濾波采用輸出校正濾波器結(jié)構(gòu)，狀態(tài)方程為電控羅經(jīng)的 非線性誤差模型方程(4); 2)建立UKF濾波量測(cè)方程設(shè)磁傳感器輸出的姿態(tài)分別為縱搖/^.、橫搖々、羅經(jīng)輸出的姿態(tài)角為WW,,PW.S.,//W、.。于是可近似認(rèn)為得到姿態(tài)誤差角的觀測(cè)為<formula>formula see original document page 3</formula>對(duì)式(5)進(jìn)行變形，并令2 = [^, &//,/，有(5)<formula>formula see original document page 3</formula>其中^,為磁傳感器的誤差觀測(cè)噪聲，對(duì)準(zhǔn)的短時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為是零均 值白噪聲；將測(cè)量方程簡(jiǎn)記為^"(A) + 、 (7)其中、為觀測(cè)噪聲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種基于非線性濾波的電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)方法，其特征是所述的離散遞推的UKF濾波算法步驟如下按電控羅經(jīng)的誤差模型方程和觀測(cè)噪聲方程式(4)和(7)定義的系統(tǒng)，改寫(xiě)為下式<formula>formula see original document page 4</formula>在UKF濾波中，由于具有噪聲項(xiàng)，需要對(duì)狀態(tài)進(jìn)行擴(kuò)維處理，令 x、[x' wT ,f'，具體UKF濾波流程如下?tīng)顟B(tài)初始條件為<formula>formula see original document page 4</formula>對(duì)于"{1,2,.,..oo}，計(jì)算重新構(gòu)建的sigma點(diǎn) UKF的預(yù)測(cè)方程是<formula>formula see original document page 5</formula>z岸一i =力(5C維-i, 5C単-i)<formula>formula see original document page 5</formula>UKF的更新方程為:<formula>formula see original document page 5</formula>(13)其中x、[x' wT vT]7, ;r=[(;r)T (r)T COT式(11)中的f取值表sigma點(diǎn)采 樣方法，即UT變換的方法；其中加權(quán)系數(shù)『,的計(jì)算式為<formula>formula see original document page 5</formula>(14)其中《=^/^7萬(wàn)，r是一個(gè)小正數(shù)(通常取為l〉r 2le—"，決定了 sigma點(diǎn)在i周圍的散布。/1 = (丄+ "-1是一個(gè)標(biāo)度因子。zt也是一個(gè) 標(biāo)度因子，常取為0或3-丄，T7是對(duì)針狀態(tài)向量x的分布所加的一個(gè)參量，;/取2， (V ^),是矩陣平方根的第/列。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于非線性濾波的電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)方法，本發(fā)明涉及電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)等技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提出的方法依據(jù)電控羅經(jīng)中陀螺和加速度的特性，建立電控羅經(jīng)初始對(duì)準(zhǔn)的UKF非線性誤差模型，其具體方法是電控羅經(jīng)非線性初始對(duì)準(zhǔn)模型的建立；電控羅經(jīng)的UKF濾波初始對(duì)準(zhǔn)，本發(fā)明電控羅經(jīng)的UKF濾波采用間接輸出校正濾波器結(jié)構(gòu)，電控羅經(jīng)中采用的UKF最優(yōu)估計(jì)狀態(tài)方程為x_k+1＝x_k+g(x_k)Δt+Bω_k，觀測(cè)噪聲方程為z_k＝h(x_k)+v_k，本發(fā)明能有效解決初始對(duì)準(zhǔn)中大失準(zhǔn)角存在的非線性，從而縮短初始對(duì)準(zhǔn)時(shí)間，使整個(gè)系統(tǒng)性能得到提高。
文檔編號(hào)G01C21/00GK101545778SQ20081023687
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者強(qiáng) 劉, 徐金華, 許江寧 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍海軍工程大學(xué)