捷聯(lián)慣導傳遞對準可觀測性分析.pdf

1、傳遞對準技術的理論研究主要是設計對準模型的卡爾曼濾波器，在設計卡爾曼濾波器之前，通常先進行系統(tǒng)的可觀測性分析，確定卡爾曼濾波器的濾波效果。線性定常系統(tǒng)的可觀測性分析起來比較容易，但線性時變系統(tǒng)的可觀測性分析起來比較困難。而在傳遞對準時，系統(tǒng)為線性時變系統(tǒng)。因此，系統(tǒng)可觀測性的分析成為傳遞對準研究的重要的一部分。 本文根據(jù)捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的工作原理，推導了捷聯(lián)慣導系統(tǒng)誤差模型，并介紹了離散型卡爾曼濾波器濾波方程。分析了傳遞對準技術的原

2、理，并根據(jù)其原理設計了角速度匹配和速度匹配卡爾曼濾波器模型，為可觀測性分析奠定基礎。 在建立角速度匹配和速度匹配傳遞對準卡爾曼濾波器模型的基礎上，又對它們分別進行了仿真及可觀測性分析，研究它們各自的特點及適應的條件，證明角速度匹配法在有船體動態(tài)變形影響時，應把動態(tài)變形列為狀態(tài)向量估計，并且在艦船有大幅度搖擺運動時估計精度較高，艦船線運動對其沒有什么影響。而速度匹配法在有較大線運動時能提高方位失準角的估計精度，艦船的搖擺可增大加速

3、度計的可觀測度。 本文還將分段線性定常系統(tǒng)的PWCS理論應用于捷聯(lián)慣導傳遞對準中，用SOM矩陣代替TOM矩陣進行可觀測性分析。對于角速度匹配和速度匹配傳遞對準，采用SVD分析方法對兩種匹配算法在各種機動條件下的可觀測性和可觀測度進行了分析討論，并研究了另外兩種可觀性分析方法——狀態(tài)方程解耦的方法和Ky3OBKOB判別法，并將它們應用于速度匹配傳遞對準中。通過將奇異值分解法和Ky3OBKOB判別法相結(jié)合，來確定系統(tǒng)不可觀測的狀態(tài)變