坦克晃动基座下捷联惯导的初始对准方法研究

"晃动基座下捷联惯导的初始对准研究 (2012年)" 这篇2012年的论文聚焦于在坦克等装甲车辆的晃动基座环境下，如何有效地进行捷联惯性导航系统（SINS）的初始对准。捷联惯导是一种重要的自主导航技术，它利用惯性传感器测量载体的加速度和角速度来确定位置、姿态和速度。然而，在车辆行驶过程中，尤其是坦克发动时，强烈的振动会严重影响惯性器件的输出，从而降低导航精度。 论文中提出了一种创新的方法，首先在小波域内应用阈值滤波对原始信号进行预处理，以降低由车体振动引入的噪声。小波分析具有多分辨率特性，能够有效地捕捉信号的局部特征，对振动引起的高频噪声进行抑制。预滤波后，数据的质量得到改善，为后续的初始对准奠定了基础。 接下来，作者介绍了初始对准的非线性误差模型，这模型考虑了车辆运动和环境因素对惯性测量单元（IMU）输出的影响。初始对准是SINS系统的关键步骤，它需要精确估计IMU与车辆坐标系之间的关系，以及IMU自身的误差参数。非线性误差模型的建立有助于更准确地描述这些复杂关系。 为了解决这一问题，论文采用了H∞滤波器进行初始对准。H∞滤波是一种鲁棒滤波技术，能有效处理不确定性系统中的噪声和干扰，确保在存在模型不确定性或外界干扰的情况下，滤波性能仍然稳定。通过这种方法，论文能够在坦克固定怠速和不同怠速条件下进行大量重复实验，结果显示，所提方法成功实现了坦克发动状态下的初始对准，具备良好的重复性和稳定性。 实验结果进一步验证了该方法的有效性，无论坦克处于何种运行状态，都能保证初始对准的精确度，这对于装甲车辆的战场导航和定位至关重要。同时，论文的贡献还在于为其他类似晃动平台上的惯性导航系统提供了一种实用且可靠的初始对准策略。 总结起来，这篇工程技术论文探讨了在车辆晃动基座环境下，如何通过小波域滤波和H∞滤波技术改进捷联惯导系统的初始对准过程，以提高导航系统的稳定性和准确性。这项工作对于提升装甲车辆在复杂环境下的导航性能有着重要意义。