基于模型辅助捷联惯导组合导航仿真

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第３１卷第２期
文章编号：１００６— ９３４８（２０１４）０２— ０４０５— ０６
计
算
机
仿
真
２０１４年２月
百度文库
基于模型辅助捷联惯导组合导航仿真
李宁，丁薇
（哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）摘要：为提高自主式水下潜器（ＡＵＶ）捷联惯导（ＳＩＮＳ）的自主导航精度，增强系统鲁棒性，采用了有关Ｈｚ￣滤波的ＡＵＶ模型
ＡＵＶｂａｓｅｄｏｎＨ。。ｆｉｌｔｅｉｒｎｇｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＷｈｅｎｔｈｅｂｏｔｔｏｍｄｅｐｔｈｉｓｂｅｙｏｎｄｏｆｔｈｅＤＶＬｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎ．ｔｈｅＳＩＮＳ／
辅助的组合导航方法。克服当海底深度超出多普勒测速仪（ＤＶＬ）范围时，ＳＩＮＳ／ＤＶＬ组合模式失效导致的捷联惯导误差迅速增大问题。针对传统卡尔曼滤波中系统模型和外部干扰统计噪声不确定时，系统精度降低的情况，提出采用Ｈｏ。滤波提高系统精度和鲁棒性。在Ｍａｔｌａｈ／ＬａｂＶＩＥｗ的仿真平台上验证组合方法的可行性，仿真结果表明，基于Ｈｚｏ滤波的模型辅助
捷联惯导方法能够有效提高组合导航系统精度、鲁棒性，是ＤＶＬ工作失效时的备份导航系统，并能够有效抑制ＡＵＶ在模型不准确的情况下Ｋａｌｍａｎ滤波的发散问题。
关键词：组合导航；仿真平台；捷联惯导；模型辅助
中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ｂ
ｓｔｒａｐｄｏｗｎｉｎｅｒｔｉａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎ（ＳＩＮＳ），ａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ，ａｍｏｄｅｌ —ａｉｄｅｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｆｏｒ
ＤＶＬｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍｏｄｅｆａｉｌｓ．ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｔｈａｔｎｏｉｓｅｓｔａｔｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＫａｌｍａｎｆｉｈｅ — ｒｉｎｇｒｅａｕｎｋｎｏｗｎ．Ｈ。。ｆｉｌｔｅｒｉｎｇｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ．Ｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｎａｖｉｇａ — ｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄｂａｓｅｄｏｎＭａｔｌａｂ／ＬａｂＶＩＥＷｗｈｉｃｈｃａｎｔｅｓｔｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｉｎｔｅｒａｇｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌ —ａｉｄｅｄＳＩＮＳｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＨ∞ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｎ —
ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎ
Ｍｏｄｅｌ— ＡｉｄｅｄＳＩＮＳ
ＬＩＮｉｎｇ，ＤＩＮＧＷｅｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨａｒｂｉｎＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）
ｔｅｒａｇｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＷｈｅｎＤＶＬｆａｉｌｓｔｏｗｏｒｋ，ｉｔｉｓａｂａｃｋｕｐｎａｖｉｇａｔｉｏｎ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｖｅｈｉｃｌｅ（ＡＵＶ）