低成本動中通測控系統(tǒng)姿態(tài)估計算法的設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、動中通在軍用和民用領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，低成本、低輪廓是當(dāng)前動中通的發(fā)展趨勢。論文以動中通低成本測控系統(tǒng)為研究對象，利用低成本動中通航向姿態(tài)估計算法，對航向姿態(tài)估計問題進(jìn)行了深入地研究。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　（1）闡述了動中通的基本原理和組成，給出了動中通低成本測控系統(tǒng)的功能組成，給出了基于微機(jī)械速率陀螺、加速度計和GPS組合的航向姿態(tài)估計算法的框架結(jié)構(gòu)。
　?。?）采用無航向角姿態(tài)更新算法，設(shè)計開關(guān)擴(kuò)展卡

2、爾曼算法（SEKF）融合陀螺和加速度計信息，抑制了機(jī)動加速度對加速度計測量值的影響，實(shí)現(xiàn)了載體姿態(tài)估計和陀螺零偏估計，得到了基于MIMU的姿態(tài)估計方法。用實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了算法的正確性和準(zhǔn)確性。SEKF姿態(tài)估計算法能夠有效的抑制非重力加速度的影響，準(zhǔn)確估計車體俯仰角和橫滾角。
　?。?）通過建立機(jī)動加速度模型，并利用GPS信息去除機(jī)動加速度在加速度計測量值中的作用，得到了不受機(jī)動加速度影響的加速度計測量值，結(jié)合陀螺信息實(shí)現(xiàn)了載體航向姿

3、態(tài)估計和三軸陀螺零偏估計，完成了基于MIMU/GPS的航向姿態(tài)估計方法。用實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了算法的正確性和準(zhǔn)確性。雙卡爾曼航向姿態(tài)估計算法能夠融合陀螺、加速度計和GPS信息，對載體航向姿態(tài)進(jìn)行估計，航向角估計誤差最大值小于0.3°；經(jīng)改進(jìn)后能抑制非重力加速度引起的誤差，準(zhǔn)確估計車體俯仰角和橫滾角。
　　（4）研究了動中通中的陰影問題，給出了陰影判斷流程，研究了非陰影狀態(tài)和陰影狀態(tài)下航向姿態(tài)估計在低成本動中通中的應(yīng)用，推導(dǎo)了穩(wěn)定波束指向