INSGPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真分析

INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真分析INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)程序流程度初值的選取

在程序開始時(shí)，必須要有初值才能進(jìn)行卡爾曼濾波?？柭鼮V波要求初值條件為：這樣卡爾曼濾波才具有無偏性和估計(jì)均方差最小的特性?？柭鼮V波要求系統(tǒng)噪聲和量測噪聲是互不相關(guān)的零均值的白噪聲序列，有：

其中：組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差方程

當(dāng)組合系統(tǒng)采用線型卡爾曼濾波器時(shí)，常常利用間接法進(jìn)行估計(jì)，所謂“系統(tǒng)”實(shí)際上是導(dǎo)航系統(tǒng)的各種誤差的“組合體”，濾波器估值的主要部分是導(dǎo)航參數(shù)誤差估值，然后用去校正慣導(dǎo)系統(tǒng)INS的導(dǎo)航參數(shù)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差方程包括：平臺(tái)誤差角方程；速度誤差方程；位置誤差方程等。

平臺(tái)誤差角方程慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的平臺(tái)系要模擬的導(dǎo)航坐標(biāo)系為當(dāng)?shù)氐乩碜鴺?biāo)系(t),由于平臺(tái)有誤差，平臺(tái)系(P)和導(dǎo)航系(t)不能完全重合，平臺(tái)系(P)與地理系(t)總存在小姿態(tài)誤差角

將平臺(tái)誤差角寫成(t)系中的列向量有：地理系(t)和平臺(tái)系(P)之間的坐標(biāo)變換陣，取一階近似，可寫成：在捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中，由于誤差的影響理想的當(dāng)?shù)氐乩硐蹬c計(jì)算所得的地理系有小角度誤差，坐標(biāo)變換陣與上式完全一樣，即：平臺(tái)式INS中，平臺(tái)相對(duì)于慣性空間的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為：亦可寫成:

平臺(tái)誤差角方程又其中：

上式有關(guān)項(xiàng)可寫成：于是平臺(tái)誤差角方程的矢量表達(dá)式為：綜合以上平臺(tái)誤差角方程的矩陣表達(dá)式可寫成：速度誤差方程及位置誤差方程速度誤差方程矩陣表達(dá)式為：位置誤差方程：根據(jù)直接寫出誤差方程為：組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程忽略天向速度誤差和高度誤差，INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)變量為：系統(tǒng)的噪聲向量為：陀螺，加速度計(jì)誤差考慮為白噪聲，即：所以系統(tǒng)狀態(tài)誤差方程如下：組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程上述各式中，下標(biāo)E、N、U代表東、北、天的坐標(biāo)軸方向；綜合以上列舉的方程，誤差模型可寫成：系統(tǒng)量測方程INS的位置量測信息可表達(dá)為地理系下的真值與相應(yīng)誤差之和：GPS接收機(jī)給出的位置量測信息，可表示為地理系下的真值與相應(yīng)誤差之差：式中：不考慮高度通道，位置量測矢量為：式中：INS的的速度量測信息，可表示為地理系下的真值與相應(yīng)的速度誤差之和：GPS的速度量測信息