基于Kalman滤波原理对惯导中重力扰动的估计及补偿方法

摘要：

重力扰动(空间同一点实际重力与正常重力之差,包括垂线偏差和重力异常两部分)一直是惯性导航系统的重要误差源之一.随着惯性器件精度的逐步提高,重力扰动所引起的导航误差已成为高精度长航时惯导系统的主要误差之一,不能被忽略,必须对其进行补偿.针对重力扰动误差精确补偿问题,只考虑重力异常的情况,推导并建立了考虑重力异常的惯导误差方程.对误差传播进行了分析,利用Kalman滤波原理设计了带有重力异常状态量的状态方程,并利用GPS和惯导的速度误差作为观测量对重力异常进行滤波并对滤波后得到的重力异常值对惯导重力异常项补偿.进行了2h的仿真,结果表明:Kalman滤波后可得到当地的重力异常值,重力异常补偿后,速度误差精度可以提高约0.3m/s,姿态精度提高约0.3',位置精度提高约150 m.

关键词：捷联惯导系统、重力扰动补偿、惯导误差方程、Kalman滤波

所属期刊栏目：23

分类号：U666.1(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金61340044,11202010

在线出版日期：2016-03-22（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：721-726