载体机动和磁干扰环境下的航姿算法研究

作     者：李乃星 曹培培 刘圣起 于欢 LI Nai-xing;CAO Pei-pei;LIU Sheng-qi;YU Huan

作者机构：上海无线电设备研究所上海201109 

出 版 物：《制导与引信》 (Guidance & Fuze)

年 卷 期：2019年第40卷第3期

页      面：51-56,60页

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 081105[工学-导航、制导与控制] 0804[工学-仪器科学与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主　　题：磁干扰 强机动 姿态解算 卡尔曼滤波 

摘      要：针对强机动、磁干扰环境中姿态解算精度不高的问题,结合目前航姿系统小型化、低成本的工程应用要求,提出了一种新型姿态解算算法。该方案利用自适应卡尔曼滤波对传感器测量值进行预处理,利用梯度下降法完成对处理后测量值的姿态解算与姿态融合,使航姿系统具有了抗机动性扰动能力。同时,本课题对传统卡尔曼滤波模型进行了简化,减小了算法运算量,提升了该方案的工程实用性。为验证算法的可行性,本课题基于提出的解算算法对航姿系统进行了实物实现,并设计了机动性实验对该航姿系统进行了机动测试。实验结果表明,载体在磁干扰较强的环境下进行强机动运动时,与低成本MEMS-AHRS系统的主流算法(互补滤波姿态解算法)相比,本课题设计的航姿系统能输出更加准确的姿态结果。