基于观测方程的捷联系统工具误差可观测性分析

高叶叶 李华滨 李 伶 宋维军

北京航天自动控制研究所,北京 100854



基于观测方程的捷联系统工具误差可观测性分析

高叶叶 李华滨 李 伶 宋维军

北京航天自动控制研究所,北京 100854

针对捷联导航系统工具误差可观测性问题，建立相对较完整的激光惯组误差模型，并在惯性系中推导了捷联惯导工具误差的观测方程。利用奇异值分解理论(SVD)分析误差系数的可观测性，并以仿真程序生成的弹道为例说明了分析捷联系统工具误差可观测性的过程及特点。

捷联惯导；工具误差；可观测性；奇异值分解

随着计算机技术和惯性器件的飞速发展，捷联惯性导航系统在上世纪80年代已逐渐进入实际应用阶段。捷联惯导系统最大的特点是用数学平台代替物理平台,避免了平台式惯导系统复杂的物理实体平台,且捷联惯导系统的可靠性高，体积小，成本低,还可通过冗余技术提高系统的容错能力[1]。因此，捷联系统在导弹惯性导航领域得到了广泛应用。

对于应用捷联惯性导航系统的导弹来说，影响其命中精度的因素有很多，如制导工具误差、方法误差、初始对准误差等，其中，制导工具误差影响最大。实践证明，对惯性测量元件的工具误差进行补偿是提高导弹命中精度切实可行的方法。捷联系统工具误差系数的可观测性是进行工具误差系数分离、实现误差补偿的基础。捷联系统中用姿态解算矩阵代替物理平台，而姿态阵解算过程与陀螺仪输出密切相关，因此陀螺仪误差密切耦合于捷联系统解算出的各物理量中，同时加速度计的测量输出也存在误差，使工具误差项的可观测性更为复杂。……