必威体育精装版卡尔曼滤波与组合导航原理—初始对准.ppt

卡尔曼滤波与组合导航原理Theory of Kalman Filter and Integrated Navigation 第五章 卡尔曼滤波在惯性导航初始对准中的应用 一、惯导系统初始对准概述 二、惯导系统的静基座初始对准 三、惯导系统的动基座对准 四、惯导系统的传递对准 参考坐标系 1、建立参考坐标系的意义 宇宙间的一切物体都是在不断地运动,但对单个物体是无运动可言的,只有在相对的意义下才可以谈运动.一个物体在空间的位置只能相对于另一个物体而确定,这样,后一个物体就构成了描述前一个物体运动的参考系. 参考系通常采用直角坐标系来代表,称为参考坐标系或简 称参考系.在研究陀螺仪或运载体的运动时,同样需要有参考 坐标系才成. 陀螺仪最重要的功用之一就是用它在运载体上模拟地理 坐标系或惯性坐标系。 常用坐标系：地心惯性坐标系、地球坐标系、地理坐标系、载体坐标系。 参考坐标系 2、几个参考坐标系的定义 ★惯性坐标系 通常把使得牛顿力学定律成立的参考坐标系,称为惯性坐标系，简称惯性系； 根据选取的坐标系原点不同，分为日心惯性坐标系和地心惯性坐标系。 日心惯性坐标系：原点取在太阳的中心,三根轴指向确定的恒星。 地心惯性坐标系（OXiYiZi）：原点取在地球的中心,Xi和Yi轴位于赤道平面内并指向确定的恒星，Zi轴与地轴（地球自转轴）重合。地心惯性坐标系不参与地球自转。 惯性空间：惯性坐标系三根轴所代表的空间。 参考坐标系 ★地球坐标系（OXeYeZe） 与地球固连，原点取在地球的中心,Xe和Ye轴位于赤道平面内，分别指向本初子午线和东经90°子午线，Ze轴与地轴重合。 地球坐标系参与地球自转，它相对于惯性坐标系的转动角速度就等于地球自转角速度。 地球相对惯性空间的转动，可以用地球坐标系相对于惯性坐标系的转动来表示。 参考坐标系 ★地理坐标系（ONEZ） 其原点与运载体的重心 重合,E轴沿当地纬线指东,N 轴沿当地子午线指北,Z轴沿 当地地垂线指天.其中E轴与 N轴构成的平面即为当地水 平面,N轴与Z轴构成的平面 即为当地子午面. 这种地理坐标系是跟随 运载体运动的,更确切地说 应称为动地理坐标系或当地 地理坐标系. 参考坐标系 当运载体在地球上运动时,运载体相对地球的位置不断改变;而地球上不同地点的地理坐标系,其相对地球坐标系的角位置是不相同的.也就是说，运载体相对地球运动引起地理坐标系相对地球坐标系转动.这时地理坐标系相对惯性坐标系的转动角速度应包括两个部分：一是地理坐标系相对地球坐标系的转动角速度:另一是地球坐标系相对惯性坐标系的转动角速度. 地理坐标系的三根轴构成右手直角坐标系，可以按“北、东、天”、“北、西、天”或“北、东、地”顺序构成。 参考坐标系 ★载体坐标系（OXbYbZb） 与载体固连，其原点与载体的重心重合, Xb轴沿载 体纵轴方向, Yb轴沿载体横轴方向，Zb轴沿载体竖轴方向。 平台跟踪坐标系 平台跟踪什么样的坐标系是平台式惯导系统的首要问题 舒勒摆原理在惯导系统中的应用 普通地平液体摆做敏感元件受加速度影响较大，需用舒勒摆原理 有害加速度的消除 消除由于地球自转、飞机飞行引起的牵连、哥氏、重力加速度等 初始对准问题 惯导系统要正确而精确的工作，必须精确给定初始条件 捷联惯导解算问题 数学平台代替机电平台 一、惯导系统初始对准概述 一、惯导系统初始对准概述 一、惯导系统初始对准概述 一、惯导系统初始对准概述 一、惯导系统初始对准概述 第五章 卡尔曼滤波在惯性导航初始对准中的应用 一、惯导系统初始对准概述 二、惯导系统的静基座初始对准 三、惯导系统的动基座对准 四、惯导系统的传递对准 二、惯导系统的静基座初始对准方法 二、惯导系统的静基座初始对准方法 二、惯导系统的静基座初始对准方法 二、惯导系统的静基座初始对准方法 二、惯导系统的静基座初始对准方法 二、惯导系统的静基座初始对准方法 第五章 卡尔曼滤波在惯性导航初始对准中的应用 一、惯导系统初始对准概述 二、惯导系统的静基座初始对准 三、惯导系统的动基座对准 四、惯导系统的传递对准 三、惯导系统动基座对准方法 3.1 惯导系统动基座对准概述 三、惯导系统动基座对准方法 3.2 动基座对准的可观测度分析方法 线性定常系统 3.2动基座对准的可观测度分析方法 线性时变随机系统 3.2动基座对准的可观测度分析方法 3.2动基座对准的可观测度分析方法 PWCS的可观测性分析步骤： 3.2动基座对准的可观测度分析方法 3.2动基座对准的可观测度分析方法 3.2动基座对准的可观测度分析方法 3.2动基座对准的可观测