提高无陀螺捷联惯导系统角速度解算精度的方法研究

摘要

无陀螺捷联惯导系统仅利用加速度计就可以完成惯性测量与导航任务，应用前景广阔，然而角速度解算精度不高一直是其难以实现工程化的瓶颈问题。本文首先深入分析了无陀螺捷联惯导系统的角速度解算原理，并推导出了所用加速度计配置方案的角速度解算方程。然后创造性地构建了kalman滤波器的状态方程和滤波方程，突破了以往采用kalman滤波时必须引入额外观测信息（如GPS观测值）的模式。在此基础上构建了本系统的H∞滤波器，并借助某型导弹的弹道数据，在外部噪声分别为白噪声和有色噪声的条件下对积分法、开方法、卡尔曼滤波器和H∞滤波器进行了仿真比较，验证了H∞滤波器具有较高的解算精度和对系统的不确定性具有良好的鲁棒性。