[发明专利]一种基于Kalman滤波的惯导系统阻尼方法

权利要求书

1.一种基于Kalman滤波的惯导系统阻尼方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)引入外速度反馈为惯导系统施加阻尼，建立引入外速度反馈的反馈增益阵的全阻尼惯导系统的误差方程；

2)构造一个假想的线性系统，该系统的Kalman滤波的误差方程与引入外速度反馈的全阻尼惯导系统的误差方程相同；

3)对假想的线性系统进行Kalman滤波求解基于Kalman滤波的滤波增益阵；

4)将基于Kalman滤波的滤波增益阵作为外速度反馈的反馈增益阵实现基于Kalman滤波的惯导系统阻尼。

2.根据权利要求1所述的惯导系统阻尼方法，其特征在于，步骤1)所述引入外速度反馈的反馈增益阵K的全阻尼惯导系统的误差方程为

其中，

式中，x_e为惯导系统误差向量，其中δv_E和δv_N分别表示东向和北向速度误差，为纬度误差，φ_E，φ_N和φ_U分别表示东向，北向和天向失准角；ω_ie为地球自转角速度，g为重力加速度，r表示地球半径，表示载体所处纬度；和分别东向和北向加表误差，ε_E，ε_N和ε_U分别东向、北向和天向陀螺漂移；K为外速度反馈的反馈增益阵，k_xi和k_yi为反馈增益，其中i＝1～6，v_E和v_N分别为东向和北向速度解算值，v_rE和v_rN分别为东向和北向外参考速度。

3.根据权利要求1所述的惯导系统阻尼方法，其特征在于，步骤2)所述假想的线性系统具有如下形式：

其中，A、B和w与步骤1)中所述引入外速度反馈的全阻尼惯导系统的误差方程中相同；y＝Cx-v为系统的观测方程，其中，δv_rE和δv_rN分别为外速度传感器的东向和北向测速误差。

4.根据权利要求1所述的惯导系统阻尼方法，其特征在于，步骤3)中所述Kalman滤波的方程为

其中Φ(k,k-1)＝I+AT，I为单位矩阵，T为滤波周期；P(k,k-1)为先验估计方差阵，P(k)为后验估计方差阵，R(k)为量测噪声方差阵；Q(k-1)为过程噪声方差阵；

根据Kalman滤波的方程得到基于Kalman滤波的滤波增益阵K(k)。