基于小波的惯导系统初始对准方法研究

胡礼勇,李 钊,李建军,郭 刚

(1.第二炮兵青州士官学校,山东青州262500;2.第二炮兵驻石家庄地区军事代表室,河北石家庄050081)

0 引言

在纯惯性制导系统中,初始对准误差直接影响武器的打击精度。由于惯性器件,尤其是陀螺的信噪比低,估计的初始姿态角存在很大的不确定性,通过捷联算法得到的位置和速度导航参数也存在很大误差。通过对光纤陀螺和石英挠性加速度表的测试分析发现,高频噪声对它们影响很大。小波具有对信号良好的时频局部刻画性能,相对于传统的傅里叶变换表现出强大的优势,它能够在去除大部分噪声的同时,保留信号的瞬态特征。通过Mallat小波快速算法,可将一长度为M的信号分解为等长度的小波系数,而该M个小波系数则剔除了原信号中的大部分冗余信息。因此,适当取一阈值,则可实现信号的去噪。这里将小波去噪理论应用于捷联惯导系统的初始粗对准中,以提高初始粗对准的快速性和精度。

1 基于小波的惯导系统初始对准方法设计

1.1 小波滤波技术

一维信号的降噪过程可分为以下步骤:

①选择一个小波并确定小波分解的尺度N,然后对信号进行N尺度小波分解;

②选择适当的阈值对1～N的每一尺度高频系数进行阈值量化处理;

③根据小波分解的第N尺度的低频系数和经过量化处理后的从1～N层的高频系数,进行一维小波的重构。

在这3个步骤中,最关键的是如何选取阈值和进行阈值的量化,它直接关系到信号消噪的质量。……