多普勒测速雷达辅助捷联惯导系统空中精对准方法

作者：杨波; 杨小冈; 席建祥; 刘云峰

来源：中国惯性技术学报, 2020, 28(06): 742-747.

DOI：10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2020.06.007

• 多普勒测速雷达
• 空中精对准
• 雷达安装误差
• 等效速度
• 卡尔曼滤波

为了提高飞行器的快速反应能力,提出在飞行器飞行过程中采用多普勒雷达的测速信息辅助捷联惯导系统实现空中精对准。对多普勒测速雷达的刻度系数误差和安装误差进行分析与建模,根据捷联惯导系统、多普勒测速雷达的误差模型,选取精对准的状态;利用多普勒雷达的速度输出与捷联惯导的姿态输出,计算得到导航坐标系下雷达等效速度输出,将该等效速度输出与捷联惯导实际速度输出之间的差值选为精对准的量测;推导精对准的量测与状态之间的关系式,建立精对准的量测方程;从而,设计获得基于卡尔曼滤波的空中精对准算法。在仿真实验中设计生成多种飞行运动轨迹,经过仿真验证表明,空中精对准的方位对准精度优于1.4′,水平对准精度优于0.3′;而在航向机动的辅助下,方位对准时间可大幅缩短,对准精度显著提高,天向失准角估计误差从载体作航向机动开始就明显快速收敛,方位对准精度可以达到0.3′。