慣導(dǎo)系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)模型的可觀測(cè)性分析.pdf

1、慣導(dǎo)系統(tǒng)的一個(gè)重要的問(wèn)題是初始對(duì)準(zhǔn)，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最高的對(duì)準(zhǔn)精度是慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)階段所追求的目標(biāo)?？柭鼮V波被通常用于實(shí)現(xiàn)慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)，實(shí)踐證明具有很好的效果。應(yīng)用卡爾曼濾波器實(shí)現(xiàn)慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)的本質(zhì)是將失準(zhǔn)角及慣性?xún)x表的誤差作為狀態(tài)變量，通過(guò)最優(yōu)估計(jì)的方法將其估計(jì)出來(lái)，從而消除失準(zhǔn)角及其慣性?xún)x表的誤差。狀態(tài)估計(jì)的精度和速度決定著系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的精度和速度。而估計(jì)的精度和速度又由系統(tǒng)的可觀測(cè)性所決定，故初始對(duì)準(zhǔn)的速度和

2、精度在很大程度上由系統(tǒng)的可觀測(cè)性所決定。因此，要想研究系統(tǒng)狀態(tài)的可估計(jì)性，必須首先分析系統(tǒng)狀態(tài)的可觀測(cè)性。 論文基于艦船慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立了“速度+姿態(tài)”匹配的傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差數(shù)學(xué)模型；介紹了PWCS理論并將它應(yīng)用于慣導(dǎo)系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差數(shù)學(xué)模型中。通過(guò)用可觀測(cè)矩陣奇異值分解法(SVD)和線(xiàn)性系統(tǒng)理論的方法，定性地分析了系統(tǒng)狀態(tài)變量的可觀測(cè)性情況，并給出了它們的可觀測(cè)程度；運(yùn)用卡爾曼濾波理論對(duì)“速度+姿態(tài)”匹配的傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差數(shù)學(xué)

3、模型進(jìn)行了仿真，并對(duì)系統(tǒng)的估計(jì)值與真實(shí)值做了比較，還對(duì)估計(jì)值協(xié)方差曲線(xiàn)收斂的快慢也進(jìn)行了比較；運(yùn)用線(xiàn)性系統(tǒng)理論可觀測(cè)性結(jié)構(gòu)分解的方法對(duì)傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了可觀測(cè)性分解，求出了可觀測(cè)狀態(tài)變量及其線(xiàn)性組合，并對(duì)可觀測(cè)子系統(tǒng)進(jìn)行卡爾曼濾波仿真；基于艦船慣導(dǎo)系統(tǒng)的特點(diǎn)還建立了“速度+姿態(tài)”匹配的傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差數(shù)學(xué)模型，由于它是動(dòng)基座傳遞對(duì)準(zhǔn)，定性地分析了系統(tǒng)幾個(gè)時(shí)間段的可觀測(cè)性能，并對(duì)各個(gè)時(shí)間段的可觀測(cè)性能進(jìn)行了定性地比較。而且與“速度+姿