基于雷达测距与角位置辅助的SINS空中对准方法

作者：徐博; 王连钊; 吴雯昊; 李盛新; 段腾辉

来源：中国惯性技术学报, 2019, 27(05): 573-579.

DOI：10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2019.05.003

• 雷达
• 捷联惯性导航系统
• 初始对准
• 无迹卡尔曼滤波
• 蒙特卡洛分析

针对卫星导航受限条件下捷联惯性导航系统(SINS)空中初始对准问题,提出了一种基于雷达测量斜距-角位置匹配模型。推导了传统雷达位置匹配模型方案量测线性化过程,说明了线性化后量测噪声统计特性随斜距变化的缺陷,同时提出直接采用雷达测量的距离和角位置作为量测信息的对准方案。根据雷达与飞行器之间的相对位置关系,建立了雷达斜距与角位置信息辅助的捷联惯性导航系统初始对准量测方程,利用无迹卡尔曼滤波器(UKF)解决了量测方程非线性问题。最后通过200次蒙特卡洛分析仿真验证了算法的可行性,斜距大于50 km条件下,300 s时航向对准误差角统计均值为?0.0289°,统计标准差为0.0377°,同时有较高的水平对准精度,且明显优于传统位置匹配对准方案。

• 单位
  中国舰船研究设计中心; 湖南航天机电设备与特种材料研究所; 自动化学院; 哈尔滨工程大学