基于比例多重积分观测器的三轴惯性稳定平台加速度计测角误差估计

摘要：

航空遥感三轴惯性稳定平台用于有效隔离飞行载体的偏航及姿态角运动，使成像载荷沿航向平稳飞行并保持载荷视轴对地垂直指向。通常情况下，稳定平台采用高精度位置姿态测量系统(Position and Orientation System, POS)作为姿态角传感器，一旦POS发生故障会导致平台失稳甚至危及载荷安全。为了提高平台运行可靠性并保证载荷安全，考虑了一种以加速度计作为姿态角冗余传感器的双工作模式，即POS组合工作模式和自主工作模式。当POS发生故障时平台切换到自主工作模式，依靠平台自身加速度计组件进行姿态控制。但与POS相比，加速度计测角易受载体扰动加速度影响从而导致测角误差较大，严重影响平台的稳定精度。针对这一问题，提出了一种基于比例多重积分（Proportional and Multiple-integral, PMI）观测器的加速度计测角误差估计方法，对平台系统建模及PMI观测器的设计过程进行了详细的论述，并利用真实飞行实验数据进行了性能测试。结果表明该方法对实际误差的估计精度达到0.0701°（RMS），可较好的估计出加速度计测角误差，为提高平台自主工作模式的稳定精度奠定基础。

关键词：三轴惯性稳定平台、加速度计、自主工作模式、比例多重积分观测器

分类号：U666.1(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金60825305，61104198

在线出版日期：2014-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：311-316