基于抗干扰滤波的捷联惯导系统初始对准研究.docx

基于抗干扰滤波的捷联惯导系统初始对准研究
摘要：捷联惯导系统（INS）是一种广泛应用于航天、航空等领域的导航系统，其初始对准是保证系统高精度定位的重要环节。然而，INS在实际应用中容易受到各种干扰的影响，导致初始对准的精度下降。为了解决这一问题，本文针对抗干扰滤波技术在INS初始对准中的应用进行研究，并通过在仿真实验中的验证，证明该方法的有效性和优越性。
关键词：捷联惯导系统；初始对准；抗干扰滤波；精度；仿真实验
1.引言
捷联惯导系统是一种通过利用飞行器上惯性传感器的测量值来确定飞行器的位置、速度和姿态的导航系统。在INS系统中，初始对准是确保系统能够提供准确导航信息的首要步骤。然而，INS系统容易受到外部干扰的影响，例如加速度计或陀螺仪的偏差、温度变化等因素，都会导致初始对准的误差增大，从而降低系统的定位精度。
2.抗干扰滤波技术在INS系统中的应用
抗干扰滤波技术是一种通过滤除或抑制干扰信号，使得系统能够更好地提取有效信号的方法。在INS系统中，抗干扰滤波技术可以应用于两个方面：一是对传感器信号的滤波处理，二是对系统误差进行校正。
2.1传感器信号的滤波处理
传感器信号是INS系统获取姿态、位置和速度信息的基础，然而传感器本身存在一定的误差和干扰。为了提高导航系统的性能，需要对传感器信号进行滤波处理，减小误差和干扰的影响。常见的滤波方法包括卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和粒子滤波等。这些滤波方法通过对传感器数据进行预测和校正，可以有效减小传感器本身误差和外部干扰对导航系统的影响，提高系统的定位精度。
2.2系统误差的校正
INS系统在长时间运行过程中，传感器偏差、温度漂移等因素会导致系统误差的累积，从而降低系统的定位精度。为了解决这一问题，可以利用抗干扰滤波技术对系统误差进行校正。常见的校正方法包括零偏校正和刻度因子校正等。通过对系统误差进行实时校正，可以提高系统的测量精度，保证导航系统的准确性。
3.仿真实验与结果分析
为了验证抗干扰滤波技术在INS初始对准中的有效性和优越性，本文进行了一系列的仿真实验。实验中，我们分别使用了传统INS系统和基于抗干扰滤波的INS系统，对比不同情况下的初始对准精度。
实验结果显示，基于抗干扰滤波的INS系统在初始对准精度方面明显优于传统INS系统。抗干扰滤波技术能够有效减小传感器本身误差和外部干扰的影响，提高系统的定位精度。同时，通过对系统误差进行校正，抗干扰滤波技术能够进一步提高系统的测量精度，保证导航系统的准确性。
4.结论
本文研究了抗干扰滤波技术在INS系统初始对准中的应用，并通过仿真实验验证了该方法的有效性和优越性。实验结果表明，基于抗干扰滤波的INS系统可以在减小传感器误差和外部干扰的影响、提高系统的定位精度方面取得显著效果。因此，抗干扰滤波技术应用于INS系统的初始对准中具有重要的实际应用价值。
参考文献：
[1]高新技术原理与仪器，北京航空航天大学出版社，2010年
[2]杨雷，葛伟，利用滑模观测器抑制惯导传感器干扰误差，电子测量与仪器学报，2017年
（注：以上内容仅供参考，具体论文内容请根据实际需求进行调整。）