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初级教练机中的低成本导航仪组合导航算法设计

梁海波 李浩 司文杰 吕章刚

梁海波, 李浩, 司文杰, 等 . 初级教练机中的低成本导航仪组合导航算法设计[J]. 北京航空航天大学学报, 2013, 39(9): 1263-1268.
引用本文: 梁海波, 李浩, 司文杰, 等 . 初级教练机中的低成本导航仪组合导航算法设计[J]. 北京航空航天大学学报, 2013, 39(9): 1263-1268.
Liang Haibo, Li Hao, Si Wenjie, et al. Integrated navigation algorithm for low-cost navigator in the primary trainer[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2013, 39(9): 1263-1268. (in Chinese)
Citation: Liang Haibo, Li Hao, Si Wenjie, et al. Integrated navigation algorithm for low-cost navigator in the primary trainer[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2013, 39(9): 1263-1268. (in Chinese)

初级教练机中的低成本导航仪组合导航算法设计

基金项目: 总装预研基金资助项目(54201202)
详细信息
    作者简介:

    梁海波(1984-),男,天津人,工程师,liang_haibo@126.com.

  • 中图分类号: V249.3

Integrated navigation algorithm for low-cost navigator in the primary trainer

  • 摘要: 为了解决初级教练机低成本组合导航仪中全球定位系统(GPS, Global Positioning System)信息更新频率过低,导致传统组合导航算法失效的问题,在对惯性器件进行建模的基础上,提出了一种基于运动学非线性模型的组合导航算法.该算法选取载体的姿态、速度和位移量作为状态量,以GPS、磁强计和高度计的测量值作为观测量,建立组合导航系统模型,利用卡尔曼滤波对线性化后的系统模型进行数据融合.通过静态试验和动态跑车试验,表明该组合导航算法能够使姿态误差均值控制在0.12°以内,速度误差均值不大于0.03m/s,位移量误差均值不大于3.94m,精度能够满足初级教练机的应用需要.

     

  • [1] 宫经宽.航空机载惯性导航系统[M].北京:航空工业出版社,2010:11-17 Gong Jingkuan.Airbrone inertial navigation system [M].Beijing:Aviation Industry Press,2010:11-17(in Chinese) [2] 王玲玲,富立,陈三.基于低成本IMU的捷联航姿系统软件设计与实现[J].中国惯性技术学报,2009,17(4):379-380 Wang Lingling,Fu Li,Chen San.Design and implement of AHRS based on low-cost IMU [J].Journal of Chinese Inertial Technology,2009,17(4):379-380(in Chinese) [3] Zhang Tao,Xu Xiaosu.A new method of seamless land navigation for GPS/INS integrated system [J].Measurement,2012,45: 691-701 [4] Noureldin A,El-shafie A,Bayoumi M.GPS/INS integration utilizing dynamic neural networks for vehicular navigation [J].Information Fusion,2011,12:48-57 [5] Lou Lu,Xu Xin.An approach to improving attitude estimation using sensor fusion for robot navigation [J].Procedia Engineering 2011,15:5601-5605 [6] Doostdar P,Keighobadi J.Design and implementation of SMO for a nonlinear MIMO AHRS [J].Mechanical Systems and Signal Processing,2012,32:94-115 [7] Bijker J,Steyn W.Kalman filter configurations for a low-cost loosely integrated inertial navigation system on an airship [J].Control Engineering Practice,2008,16:1509-1518 [8] Grewal M S,Andrews A P.Kalman fitering theory and practice using MATLAB [M].3rd ed.Hoboken:John Wiley and Sons Inc,2008:293-296 [9] Rogers R M.Applied mathematics in integrated navigation systems [M].3rd ed.Reston:American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc,2007:149-152 [10] 付梦印,邓志红,闫莉萍.Kalman滤波理论及其在导航系统中的应用[M].2版.北京:科学出版社,2010:161-165 Fu Mengyin,Deng Zhihong,Yan Liping.Kalman filtering theory and its application in navigation system [M].2nd ed.Beijing:Science Press,2010:161-165(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-26
  • 网络出版日期:  2013-09-30

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