第30卷第8期 2017年8月
传感技术学报
CHINESE JOURNAL OF SENSORS AND ACTUATORS
Vol.30No.8 Aug.2017
TheAngularRateMatchingofTransferAlignmentbyusingHFilter*
SONG Lijun'2,DUAN Zhongxing',HE Bo',LI Zhe
( 1.Xi'an U/nieersity of Arohitectare and Technology, Xi'an 710055, China;2. North-Westem Poly Technical U/nizersiy , College, Xi'an 710072, China) Abstract : The measurement of angular rate matching is the difference of gyro between Master Inertial Navigation System( MINS) and Slave Inertial Navigation System( SINS). The measurement of angular rate matching is used the Kalman filter to achieve the optimal estimate of Inertial Navigation System. By constructed and analysis of the state equation and measurement equation of angular rate matching,the paper uses the H, filter to estimate the installation error and misalignment of attitude when the elastic deformation of the wing is considered as colored noise. The re-sults of simulation shows that the H, filter of angular rate matching can effective restrict the disturbance of the elas tic deformation of the wing,while it can guarantee the robust performance to improve the precision of angular rate matching and the rapidity of angular rate matching. As a flight of Transfer Alignment, the H, filter of angular rate matching is more accorded the engineering practice when the system noise and measurement noise are color noises Key words : inertial navigation system ; transfer alignment ; the angular rate matching; H_ filter; Kalman filter
EEACC:7230;7310F
doi;10.3969/j.issn.10041699.2017.08.012
H.次优滤波在角速度匹配传递对准中的应用
宋丽君1,2,段中兴，何波"，李喆
（1.西安建筑科技大学信息与控制工程学院，西安710055;2.西北工业大学自动化学院，西安710072）
摘要：角速度匹配传递对准的量测量是主惯导的高精度陀螺测量信息与子惯导的陀螺测量信息之差，将角速度匹配传递态模型和量测模型的构建与分析，在将机翼弹性变形等干扰项为有色噪声时，采用H。次优滤波的角速度匹配传递对准方式估计弹体的安装误差角与姿态失准角，从而实现机载导弹武器系统的快速传逆对准。伤真结果表明，基于H。次优滤波的角速度匹配传递对准，能有效抑制实际应用中弹体的机翼弹性变形等外界不确定噪声的干扰，在确保传递对准鲁棒性能的同时，可以获得良好的快速性能和滤波精度。因此，作为一种空中飞行的对准方法，采用H。次优滤波将干扰项作为有色噪声应用于角速度匹配传递对准更符合工程应用的实际情况。
关键词：惯性导航系统；传递对准；角速度匹配；H，次优滤波；卡尔曼滤波
中图分类号：TP212
文献标识码：A
在机载导弹武器系统中，低精度弹载惯性导航系统(弹载子惯导)导航参数的初始化是通过高精度载机惯性导航系统（机载主惯导）的参数传递实现的，即传递对准。由于弹载子惯导装订的初始值决定了后期惯性导航系统的导航精度，因此，传递对准是机载导弹武器系统的关键技术。理论上，机载主惯导与弹载子惯导的陀螺都能感测到机体相对惯性空间的角速度，而且机载主惯导的陀螺输出数值应该与不包括陀螺漂移的弹载子惯导的陀螺输出数值相同[1-2]。
目前，机载主惯导都是采用高精度捷联惯性导
文章编号：1004-1699(2017)08-1199-05
航系统，而捷联惯性导航系统可以直接输出载机的角速度。因此,机载导弹武器系统中采用角速度匹配传递对准就不需要计算载机的速度和姿态等导航参数，而是直接将载机的角速度经过处理后装订到弹载子惯导系统中。但是在实际工程应用中，机载主惯导系统与弹载子惯导系统之间，不仅存在常值安装误差角，而且还存在由于机翼弹性变形等因素引起的主子惯导之间的姿态失准角，机载主惯导提供给弹载子惯导的信息需要进行一系列的滤波处理之后才能作为弹载子惯导的初始信息[3-4]。
项目来源：陕西省教育厅专项（15JK14，14JK1429）；校基础研究基金项目（JC1702）；国家自然科学基金项目（51678470）
收稿日期：2016-12-29
修改日期：2016-17-03-19