捷联惯导系统初始对准中Kalman参数优化方法

摘要

针对Kalman滤波器在捷联惯导系统(SINS)初始对准中的应用,系统分析了Kalman滤波器参数(包括估计误差协方差阵初值P0,模型噪声方差阵Q和量测噪声方差阵R)选取对系统状态变量的估计精度和收敛速度的影响.采用协方差性能分析法,进行了Kalman滤波器参数优化仿真,仿真结果表明:调整P0的取值可改变状态变量估计的收敛速度,调整Q或R的取值,既可改变状态变量(尤其是陀螺误差)的收敛速度又可改变它们的估计精度.综合考虑时,P0的取值要比真实值大一些,Q和R的取值要比真实值小一些,这样既可缩短陀螺误差和加速度计偏置误差的估计时间,又可提高它们的估计精度.文中还给出了使滤波器正常可靠工作的P0、Q和R参数的范围.