基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法技术

基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法，通过对角速度匹配传递对准的系统状态模型和量程模型的构建和分析，在将机翼弹性变形等干扰项为有色噪声时，针对系统动态模型的和噪声的统计特性无法完全获得的情况下，传统的卡尔曼滤波存在计算量大，实时性差以及容错性能低等缺点。本发明专利技术将H∞次优滤波应用到角速度匹配传递对准中，能够快速估计出弹体的安装误差角与姿态失准角，从而实现惯性导航系统的快速传递对准。后续工作将继续采用参数估计的方法，结合模糊自适应滤波理论对卡尔曼滤波进行一定的改进，对角速度匹配传递对准的方法进行优化提升。克服了现有的卡尔曼滤波对于随机信号的抑制性能较差，甚至出现发散的情况问题和缺陷。

Angular velocity matching transfer alignment method based on H H-infinity filtering

H for suboptimal filtering angular velocity matching transfer alignment method based on angular velocity, through the construction and analysis of transmission system state model and range alignment model, the elastic deformation of wing interference for colored noise, the system dynamic model and noise statistical characteristics can be obtained in the case of Calman the traditional filtering computation and poor real-time performance and fault tolerance etc.. The present invention applies H sub optimal filtering to angular velocity matching transfer alignment, and can rapidly estimate the installation error angle and the attitude misalignment angle of the missile body so as to realize the rapid transfer alignment of the inertial navigation system. The follow-up work will continue to adopt the method of parameter estimation, and combine the fuzzy adaptive filtering theory to improve the Calman filter, and the method of diagonal velocity matching transfer alignment is optimized. The problem that the existing Calman filter can not restrain the random signals or even diverge is overcome.

【技术实现步骤摘要】
基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法
本专利技术涉及一种空中飞行的对准方法，具体为基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法。
技术介绍
惯性导航系统的传递对准是低精度子惯导导航参数的初始化通过高精度主惯导的参数传递实现的，即传递对准。由于子惯导装订的初始值决定了后期惯性导航系统的导航精度，因此，传递对准是惯性导航系统传递对准的关键技术。理论上，主惯导与子惯导的陀螺都能感测到机体相对惯性空间的角速度，而且主惯导的陀螺输出数值应该与不包括陀螺漂移的子惯导的陀螺输出数值相同。目前，主惯导都是采用高精度捷联惯性导航系统，而捷联惯性导航系统可以直接输出载机的角速度。因此，采用角速度匹配传递对准就不需要计算载机的速度和姿态等导航参数，而是直接将载机的角速度经过处理后装订到子惯导系统中。但是在实际工程应用中，主惯导系统与子惯导系统之间，不仅存在常值安装误差角，而且还存在由于机翼弹性变形等因素引起的主子惯导之间的姿态失准角，主惯导提供给子惯导的信息需要进行一系列的滤波处理之后才能作为子惯导的初始信息。角速度匹配传递对准的量测量是主惯导的高精度陀螺测量信息与子惯导的陀螺测量信息之差，将角速度匹配传本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1，构建角速度匹配传递对准的系统状态空间模型；所述系统状态空间模型的状态变量包括子惯导安装误差角、机翼挠曲变形角、机翼挠曲变形角速度和子惯导陀螺的常值漂移；步骤2，以主惯导提供的角速度为量测量的参考信息，构建角速度匹配传递对准的量测模型；步骤3，在干扰项为有色噪声时，通过H∞次优滤波算法利用量测模型中的量测量对角速度匹配传递对准的系统状态空间模型中系统状态量的线性组合进行误差的最优估计，得到子惯导的安装误差角与姿态失准角，实现基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准。

【技术特征摘要】
1.基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1，构建角速度匹配传递对准的系统状态空间模型；所述系统状态空间模型的状态变量包括子惯导安装误差角、机翼挠曲变形角、机翼挠曲变形角速度和子惯导陀螺的常值漂移；步骤2，以主惯导提供的角速度为量测量的参考信息，构建角速度匹配传递对准的量测模型；步骤3，在干扰项为有色噪声时，通过H∞次优滤波算法利用量测模型中的量测量对角速度匹配传递对准的系统状态空间模型中系统状态量的线性组合进行误差的最优估计，得到子惯导的安装误差角与姿态失准角，实现基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准。2.根据权利要求1所述的基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法，其特征在于，步骤1中，所述的角速度匹配传递对准的系统状态空间模型如下，其中，角速度匹配传递对准的系统状态为为子惯导安装误差角，λf为机翼挠曲变形角，ωf为机翼挠曲变形角速度，为子惯导陀螺的常值漂移，η为二阶挠曲白噪声驱动，β为机翼弹性阻尼系统的自振频率。3.根据权利要求2所述的基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法，其特征在于，所述的角速度匹配传递对准的系统状态空间模型由如下的角速度匹配传递对准的系统状态方程得到，4.根据权利要求1所述的基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法，其特征在于，步骤2中，所述的角速度匹配传递对准的量测模型如下，其中，为主惯导角速度真值，为已知的子惯导安装矩阵，Vω为角速度匹配量测噪声，Xω为角速度匹配传递对准的系统状态。5.根据权利要求4所述的基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法，其特征在于，所述的已知的子惯导安装矩阵如下，其中，θs为子惯导安装于载机机翼下方并绕纵轴相对水平位置转过的角度。6.根据权利要求4所述的基于H∞次优滤波的角速度匹配传递对准方法，其特征在于，所述的角速度匹配传递对准的量测模...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋丽君，段中兴，何波，李喆，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61