卡尔曼滤波快速初始对准技术

3.5.3捷联惯导系统快速初始对准方法(可能删除)（1）由系统的可观测性分析结果可知，在静基座对准过程中，两个水平失准角收敛速度较快，方位失准角收敛速度很慢，由于系统的可观测性无法提高，因此不能从方位失准角的可观测度上改进加快方位失准角的收敛速度，而直接利用两个水平失准角的快速收敛结果对方位失准角进行估计是一种加快方位角收敛速度的方法，进而提高系统的静基座对准的速度。根据误差方程式可得捷联惯导系统静基座初始对准误差模型的方程式：2sinEieNNELVgV2sinNieEENLVgVsincossincosENUNieUieEEieNEieULLLL利用卡尔曼滤波器对准过程的状态估计，可得E、N、U的稳态误差为ENgNEgcoscostanEEEDLLgL根据稳态误差方程可知，影响水平失准角误差的主要因素为加速度计的精度，影响方位角误差的主要因素为陀螺的精度，由于目前加速度计器件相较于陀螺发展较快，所以，在初始对准过程中，水平失准角要比方位失准角精度高。假如用E、N的稳态估计值直接估计D，当E、N收敛时，D一定也会收敛，E不可观测，cosEL为稳态误差，由误差第三个式子可得快速初始对准时的方位角误差方程为1()DDNEN，初始对准过程首先应用卡尔曼滤波器进行系统状态变量的最优估计，由于E、N收敛较快会迅速进入稳态，将E转换到低通数字滤波器后用1()DDNEN方程对方位角D进行估计。（2）快速对准仿真实验分析设置IMU的相关参数为：加速度计零偏为100ug，随机游走为10/ugh，陀螺零偏为0.01/h，随机游走为0.01/h，假设经过粗对准后提供的姿态初始失准角为[1°1°1°]，所处地理纬度为北纬34°，仿真开始后对东向失准角进行低通滤波处理，在70s后用快速精对准公式对方位角进行估计，此时水平失准角已经趋于稳定，仿真实验结果如下图所示，由图可知方位对准精度为30秒左右。