捷联惯导卡尔曼滤波算法初始对准

资 源 简 介

捷联惯导卡尔曼滤波算法初始对准

详 情 说 明

在惯性导航系统中，初始对准是一个关键环节，它决定了后续导航精度。捷联惯导系统通过卡尔曼滤波算法实现初始对准时，观测量的构造直接影响滤波效果。

初始对准阶段通常采用静基座对准方式，主要利用陀螺仪和加速度计的测量数据。观测量构造的核心思想是将惯性器件的输出与已知的物理量（如重力矢量、地球自转角速度）建立关系。

对于粗对准阶段，观测量一般由加速度计测量的比力信息构成，通过与当地重力加速度比较来估算姿态角；精对准阶段则引入陀螺仪测量的角速度信息，结合地球自转角速度构建观测方程。

哈工程论文中可能采用速度误差和姿态误差作为观测量：速度误差由惯导解算速度与零速度参考（静基座）比较得到，姿态误差则通过重力矢量和地球自转角速度在导航系和载体系的投影差异来反映。这种构造方式能有效分离陀螺漂移和姿态误差，提高对准精度。

观测量构造需特别注意噪声特性处理，惯性器件误差（如零偏、白噪声）需要通过合理的状态方程和观测方程设计进行抑制。实际实现时还会涉及观测量的时间同步、坐标系转换等细节处理。