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调制型捷联惯导系统可观测性分析及在线标定技术研究
  • ISSN号:1001-506X
  • 期刊名称:《系统工程与电子技术》
  • 时间:0
  • 分类:U666.1[交通运输工程—船舶及航道工程;交通运输工程—船舶与海洋工程]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001, [2]中国舰船研究设计中心,湖北武汉430006
  • 相关基金:国家自然科学基金(51009036,51109041)资助课题
中文摘要:

针对调制型捷联惯导系统(modulated strapdown inertial navigation system,MSINS),提出了惯性组件(inertial navigation unit,IMU)的在线标定路径设计原则。首先根据 IMU 输出误差模型建立了系统误差模型,而后利用该模型,分析了载体无加速运动且转台静止情况下的可观测性,分析结果表明该状态下有一半状态量不可观测;针对该现象,对系统模型进行了能观测性分解,通过分解结果观察无法估计的状态量,并且得到了分解后系统的可观测性矩阵,在此基础上,推导了满足该矩阵满秩的 IMU 运动原则,由此归纳出 IMU 在线标定路径设计原则;最后,利用仿真试验验证了该方法的正确性,半实物仿真试验验证了该方法的工程适用性。

英文摘要:

According to the basic principle of the modulated strapdown inertial navigation system (MSINS), the design principle of on-line calibration trajectory is improved.Firstly,the system error model is established based on the inertial navigation unit (IMU)output error model.And then,the system observability is analyzed in the case of no accelerated motion and no turntable rotating.The results show that half of the state amounts are unobserved.In order to solve the problem,the unobserved state amounts are selected by observability de-composition.And the IMU movement principle,which makes the observability decomposition matrix full rank, is derived.The principle of the on-line calibration trajectory is improved on the basis.Finally,its effectiveness is demonstrated by simulations and turntable experiments.The results show that this design principle can fur-ther compensate for the IMU errors and improve the MSINS accuracy.

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期刊信息
  • 《系统工程与电子技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国航天科工集团公司
  • 主办单位:中国航天科工防御技术研究院 中国宇航学会 中国系统工程学会
  • 主编:施荣
  • 地址:北京142信箱32分箱
  • 邮编:100854
  • 邮箱:xtgcydzjs@126.com
  • 电话:010-68388406
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-506X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2422/TN
  • 邮发代号:82-269
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,全国优秀科技期刊,中国科技论文统计用刊,中国期刊方阵“双百”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:34341