光纤陀螺惯导系统扰动条件下的初始对准
Initial Alignment of Fiber Optic Gyroscope SINS with Disturbances

作者: 张环 * , 黄湘远 , 程旭维 :装甲兵工程学院控制系火控室,北京;

关键词: 光纤陀螺小波分析初始对准捷联惯导系统Fiber Optic Gyroscope Wavelet Analysis Initial Alignment SINS

摘要:
针对装甲车辆上在发动机不关闭及有乘员走动、上下车等扰动条件下的光纤陀螺捷联惯导系统(SINS)初始对准技术进行了相关研究。首先通过分析SINS惯性元件的信号特征基于小波分析理论对观测信号进行降噪预处理降低外界干扰的影响;采用自适应卡尔曼滤波完成精对准过程,使之具有更好的稳定性。仿真实验表明该算法能有效提高扰动基础上的对准稳定性及精度,具有较大的工程应用价值。

Abstract:
The initial alignment of fiber optic gyroscope strap-down inertial navigation system (SINS) for armored ve- hicles is studied when disturbance are present, for example when the motor is running on or people are walking on the vehicle. First, based on the signal analyses of the SINS inertial instruments, the observation signals were preprocessed by wavelet transform to reduce the interference, and then the adaptive Kalman filter algorithm was improved to increase the stability of alignment. The experimental results show that this technique effectively increases the alignment accu- racy with disturbances, and the application value is obvious.

文章引用: 张环 , 黄湘远 , 程旭维 (2013) 光纤陀螺惯导系统扰动条件下的初始对准。 动力系统与控制, 2, 11-16. doi: 10.12677/DSC.2013.21002

参考文献

[1] 郭美凤, 杨海军, 滕云鹤等. 激光陀螺惯导系统扰动基础上的初始对准[J]. 清华大学学报, 2002, 42(2): 179-181.

[2] 吕少麟, 谢玲, 陈家斌. 晃动基座下激光陀螺捷联导航系统初始对准的预滤波[J]. 光学精密工程, 2009, 17(10): 2520- 2527.

[3] 黄宗升. 旋转式激光陀螺寻北仪的研究[D]. 国防科学技术大学, 2007.

[4] 时伟, 薛祖瑞, 吴美平. 基于小波检测的捷联惯导系统初始对准抗干扰新方法[J]. 中国惯性技术学报, 2005, 613(3): 14- 16.

[5] 汤霞清, 黄湘远, 张环等. 晃动基座下捷联惯导的初始对准研究[J]. 装甲兵工程学院学报, 2012, 26(1): 50-54.

[6] N. El-Sheimy, S. Nassar and A. Noureldin. Wavelet de-noising for IMU alignment. IEEE A&E Sys-tems Magazine, 2004, 19: 32-39.

[7] S. Mallat. A wavelet tour of signal processing. Cambridge: Academic Press, 1998.

[8] 霍炬, 王石静, 杨明等. 基于小波变换阈值法处理光纤陀螺信号噪声[J]. 中国惯性技术学报, 2008, 16(3): 343-347.

[9] 陈刚, 张朝霞, 庄良杰. 小波域中值滤波器在陀螺寻北仪中的应用[J]. 天津大学学报, 2006, 39(7): 797-800.

[10] 彭云辉, 刘云峰, 杨小冈等. 小波域中值滤波器在激光陀螺信号处理中的应用[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(1): 143-146.

[11] 王新龙, 申功勋, 何乃刚. 带模型误差系统的卡尔曼滤波在捷联惯导系统初始对准中的应用研究[J]. 中国惯性技术学报, 2001, 9(3): 9-13.

[12] 苏宛新, 黄春梅, 刘培伟等. 自适应Kalman滤波在SINS初始对准中的应用[J]. 中国惯性技术学报, 2010, 18(1): 44-47.

[13] 郑佳华, 王宏力, 段小庆, 等. 自适应卡尔曼滤波在SINS静基座初始对准中的应用[J]. 电光与控制, 2008, 15(6): 87-89.

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