【技术实现步骤摘要】
一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法
本专利技术涉及一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法,可用于提高捷联惯性导航系统的对准精度,属于惯性导航
技术介绍
初始对准是捷联惯导系统导航工作的前提,初始对准的好坏直接影响系统的导航精度,所以在导航前得到精确的初始姿态矩阵尤为重要。系泊状态下,载体会受到各种频率段的噪声干扰。如果在整个对准过程中,陀螺和加速度计的输出信号不能得到有效处理,受惯性测量单元(InertialMeasurementUnit,IMU)高频噪声的影响,系统对准效果并不理想。数字滤波器能有效降低对准环境下的噪声水平,更为重要的是滤除了陀螺高频噪声,增强了系统抗干扰的能力。目前对器件中的高频随机噪声最常用的处理方法是采用低阶平滑滤波器进行消噪,从而获得更为准确的加速度和角加速度信息,此方法可以在一定程度上提高捷联惯导系统的精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有高对准精度的一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法,包括以下几个步骤,步骤一:将捷联惯导系统安装在载体上,并且使IMU坐标系的三根轴与载体系的三轴平行;步骤二:自适应数字滤波器由二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器和低通巴特沃斯IIR数字滤波器组成,利用二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波,并通过滤波器的稳态参数测量自适应截止频率fc:式中,k11是二阶隐 ...
【技术保护点】
一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法,其特征在于:包括以下几个步骤,步骤一:将捷联惯导系统安装在载体上,并且使IMU坐标系的三根轴与载体系的三轴平行;步骤二:自适应数字滤波器由二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器和低通巴特沃斯IIR数字滤波器组成,利用二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波,并通过滤波器的稳态参数测量自适应截止频率fc:fc=12πcos-1[2-k112-2k112(1-k11)]]]>式中,k11是二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器稳态滤波增益矩阵中的第一个元素值;步骤三:利用自适应截止频率fc获取低通巴特沃斯IIR数字滤波器的阶数N,并用此滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波;四阶巴特沃斯IIR数字滤波器的幅度平方函数为:|H(jω)|2=11+(ω/ωc)2N]]>ωc=2πfc自适应数字滤波器的截止角频率,滤波器的阶数N的测量公式为:N′=lg(10δ2/10-110δ1/10-)/[2lg(ωstωc)]]]>式中,ωst=2ω ...
【技术特征摘要】
1.一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法,其特征在于:包括以下几个步骤,步骤一:将捷联惯导系统安装在载体上,并且使IMU坐标系的三根轴与载体系的三轴平行;步骤二:自适应数字滤波器由二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器和低通巴特沃斯IIR数字滤波器组成,利用二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波,并通过滤波器的稳态参数测量自适应截止频率fc:式中,k11是二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器稳态滤波增益矩阵中的第一个元素值;步骤三:利用自适应截止频率fc获取低通巴特沃斯IIR数字滤波器的阶数N,并用此滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波;四阶巴特沃斯II...
【专利技术属性】
技术研发人员:于飞,阮双双,奔粤阳,鲍桂清,杨晓龙,李敬春,赵维珩,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
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