D-最优理论在惯性平台自标定方案中的应用

"该文主要探讨了一种基于D-最优理论的惯性平台自标定方案设计，旨在解决传统标定方案设计中依赖经验和人为设计的问题。通过建立包含36个待估计参数的平台系统误差模型，并将自标定视为多元回归问题，利用D-最优理论进行优化，提出了并行和串行两种设计思路。仿真结果显示，优化方案在陀螺仪和加速度计误差的标定精度上与传统方案相当，但在陀螺仪安装误差的标定上表现出显著优势，同时减少了标定位置和时间，验证了新方案的有效性。" 本文是关于惯性导航技术的研究论文，主要关注惯性平台的自标定方案设计。自标定是惯性导航系统维护和校准的重要环节，其目的是准确估计和补偿系统中的各种误差，以提高导航性能。传统的标定方法往往基于经验，缺乏系统性的设计方法。 作者提出了一种基于D-最优理论的创新性方案，D-最优理论是一种统计学上的优化准则，常用于实验设计和参数估计，它旨在最小化估计参数的方差。在此基础上，作者首先构建了一个包含36个参数的平台系统误差模型，这些参数涵盖了陀螺仪和加速度计的各种误差源，如零偏、随机漂移和安装误差等。 接着，将惯性平台的自标定问题转化为一个广义的多元回归问题，采用D-最优理论作为优化工具，设计了并行和串行两种不同的标定方案。这两种方案分别考虑了不同标定位置的组合，以达到最佳的误差估计效果。 通过仿真对比分析，优化方案在陀螺仪误差系数、加速度计误差系数和加速度计安装误差的标定精度上，达到了与传统十六位置标定方案相当的效果，标定相对误差均在1%以下。特别地，在陀螺仪安装误差的标定上，优化方案的相对误差仅为5%，远优于传统方案的25%。此外，优化方案所需的标定位置减少，意味着可以缩短标定过程，提高效率。 关键词包括D-最优、惯性平台、自标定、误差模型和最优位置，反映了文章的核心研究内容。这篇论文对于惯性导航系统的设计和优化具有重要的理论价值和实践意义，为惯性平台的高效、精确标定提供了新的方法。