利用地磁与红外辐射融合的姿态估计方法

摘要：

针对目前导航控制系统多元化、新型化、低成本的要求,提出了一种利用地磁与红外辐射融合的姿态估计方法.在分析地球红外辐射场的组成及其产生机理的基础上,采用普朗克黑体辐射定律构建红外传感器的姿态测量模型,并将其与地磁三分量姿态测量模型结合,推导了红外与地磁复合的姿态测量模型.基于推导出的红外与地磁复合测量模型,设计了自适应扩展卡尔曼滤波切换姿态估计算法.研制了红外与地磁复合姿态测试系统的半实物装置,利用三轴转台开展了半实物验证实验.所提出的方法在加入红外屏蔽的情况下能够迅速进行调整,将俯仰角、横滚角、航向角估计误差分别保持在±1°、±1.5°、±1.5°以内.该姿态估计方法大大降低了姿态角的估计误差,表明红外与地磁复合的测姿方法有效可行,抗干扰能力较强.该方法适用于旋转弹体的姿态估计.

关键词：红外辐射、地磁、姿态估计、自适应滤波

所属期刊栏目：27

分类号：U666.1(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金项目61675097

在线出版日期：2019-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：72-76