【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种分析惯性导航系统可观测性的方法,适用于求解各类惯性导航系统的可观测度,属于惯性导航系统可观测分析
技术介绍
惯性导航系统是复杂的高精度机电综合系统,由于具有完全自主性的优点而广泛应用于陆海空天领域。但是在惯性导航系统中,各种误差状态的存在(如三向误差角,陀螺仪零偏,加速度计零偏等)会导致惯性导航系统的导航定位精度下降。所以在实际应用中,将惯性导航系统中的各种误差状态估计出来并对惯性导航系统进行反馈补偿是很有必要的,其可以在不增加硬件成本的基础上显著提高导航定位精度。但是由于惯性导航系统是一个线性时变系统,同时系统结构复杂,系统状态众多,很多影响导航定位精度的误差状态并不是直接可观测而是隐含在系统的观测量中。在实际应用中,一般采用Kalman滤波来完成对这些隐含的系统误差状态的估计。在满足Kalman滤波各项假设的前提下,Kalman滤波结果是最优的,可以准确地完成对状态的估计。但是Kalman滤波也有其局限性,其只能对可观测的系统状态做出很好的估计,而对于不可观测的系统状态,滤波结果一般较差甚至发散。所以,在惯性导航系统中应用Kalman滤波而对误差状态进行估计时,对系统进行可观测度分析是十分有必要的。首先,根据可观测度分析的结果,可以判断出在系统当前运行状态下哪些误差状态是可观测的,进一步可以利用 Kalman滤波准确地估计出这些可观测的误差状态。其次,对于那些可观测度为零的误差状态,说明在系统当前运行状态下它们是不可观测的,即不能通过Kalman滤波来获得准确的滤波结果,但是考虑到惯 ...
【技术保护点】
一种分析惯性导航系统可观测性的方法,其特征在于,具体过程为:步骤一,建立惯性导航系统的系统模型,所述系统模型包括误差模型和观测方程;步骤二,对系统模型进行离散化处理,利用离散化后的系统模型构建可观测矩阵;步骤三,通过对可观测矩阵进行变换和求解,计算出系统全部状态的可观测度;步骤四,根据所述可观测度,分析出系统每一个状态的可观测性。
【技术特征摘要】
1.一种分析惯性导航系统可观测性的方法,其特征在于,具体过程为:
步骤一,建立惯性导航系统的系统模型,所述系统模型包括误差模型和观
测方程;
步骤二,对系统模型进行离散化处理,利用离散化后的系统模型构建可观
测矩阵;
步骤三,通过对可观测矩阵进行变换和求解,计算出系统全部状态的可观
测度;
步骤四,根据所述可观测度,分析出系统每一个状态的可观测性。
2.根据权利要求1所述分析惯性导航系统可观测性的方法,其特征在于,
所述误差模型如公式(1)所示:
X·(t)=F(t)X(t)+w(t)---(1)]]>其中,t为时间值,w(t)表示惯性导航系统误差模型的系统噪声,F(t)为状态转
移矩阵,X(t)表示惯性导航系统误差模型的状...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖烜,梁源,付梦印,邓志红,王博,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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