無人機組合導航系統(tǒng)誤差標定與故障處理方法研究.pdf

1、隨著無人飛行器在現(xiàn)代生活中運用越來越廣，對其性能的要求也越來越高。在執(zhí)行作戰(zhàn)飛機任務時，就要求作戰(zhàn)飛機的導航系統(tǒng)在保持精度的同時具有較高可靠性。為了提高導航系統(tǒng)的精度和可靠性，本文主要對多傳感器導航系統(tǒng)進行了研究。首先研究了慣性組件的誤差建模標定，減小陀螺和加速度計對慣性導航系統(tǒng)精度的影響；然后研究組合導航系統(tǒng)的故障檢測方法，以提高組合導航系統(tǒng)的可靠性。
　　本文首先對捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的誤差進行分析建模，介紹了捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的工

2、作原理，對慣性導航系統(tǒng)的主要誤差源----IMU誤差進行了分析，并對確定性誤差進行建模，然后采集實驗室慣性器件的數(shù)據(jù)，運用Allan方差分析法分析了陀螺儀的隨機誤差特性。其次在對慣性元器件確定性誤差建模的基礎上，研究IMU的標定方法，在完成傳統(tǒng)分立標定方法的基礎上，提出一種改進的加速度計外場UKF快速標定方法。通過采集實驗室數(shù)據(jù)完成三種標定方法的標定補償，對比分析證明了改進的標定方法的有效性。再次針對多傳感器組合導航系統(tǒng)的故障檢測問題，

3、深入研究了故障檢測方法，針對現(xiàn)有檢測機制多是基于兩組導航信息的殘差檢測算法，提出了一種基于窗口遞歸方法(WRA)的傳感器子系統(tǒng)故障自檢方法，在每個傳感器自檢的基礎上完成組合導航的故障檢測達到容錯的效果，并通過仿真驗證了該方法的有效性。最后在前面研究的慣性導航原理、IMU誤差模型的基礎上建立了慣性導航系統(tǒng)的仿真模型，結合組合導航系統(tǒng)故障檢測方法，使用 Simulink搭建了組合導航系統(tǒng)仿真平臺，仿真實驗平臺主要包括軌跡發(fā)生器子系統(tǒng)、IMU