惯导标定国内外研究现状小结(删减版)

内容

对于惯性理论来说，实际上是从牛顿力学定律出现就已经建立起基础了。文献[3]中就详细介绍了捷联惯导的更新算法、误差特性分析、初始对准以及卡尔曼滤波等相关技术，是较为全面的参考书籍。惯导技术其实是和惯导器件发展有直接联系的，我国惯性器件的研究起步时间和国外相当。我国的惯导先驱有很多，如林士鄂先生、陆元九先生、高伯龙先生等。林士鄂先生于1958年，创立北航陀螺研究室，研制国内第一个液浮陀螺和动力调谐陀螺；高伯龙先生成功研制激光陀螺，使中国成为继美、德之后第三个掌握这种最关键技术水平的国家，并达到国际先进水平。

国内对于惯性传感器标定的研究也很多。捷联惯组（SIMU）标定是进行惯性导航的前提，标定结果的好坏将对惯性导航精度产生直接的影响，文献[5]对捷联惯组中陀螺组合标定的方法进行了有益研究，所提出的方法减小或消除了地球自转运动的影响，有效解决了在实验条件不足时无法精确进行陀螺标定的问题。文献[6]通过仿真算法，研究了水平基准误差和北向基准误差对激光捷联惯组（LSIMU）标定精度的影响，进而验证了双轴位置转台标定的可行性和可靠性。随着惯导器件的更新换代，标定的方法和技术也在不断发展与完善，文献[7]提出了提出了陀螺标定非线性方程组的线性化迭代求解算法，给出了更加简洁的加速度计标定数据处理方法，最后进行了仿真试验验证。文献[8-11]提出了一系列标定时间短，标定成本低、导航精度高的标定方法。国外也有大批学者对惯导传感器标定进行相关研究。文献[12]研究了利用精密设备进行标定的方法，同时还进行了无设备的位置标定和卡尔曼滤波标定法。文献[13]使用三维转台进行陀螺标定，并考虑不同传感器之间角度相关性的校正，标定达到专业标定工具的精度，且最小化了传感器之间的角度相关性。文献[14-16]均对MEMS惯性器件的标定进行了有益的探索。

惯性器件标定结束，相当于解决了器件误差，我们知道除了器件误差以外，初始航姿的误差也会影响导航效果，因此，对于初始姿态角的确定，国内外学者也在不断研究和探索。文献[17]推导了载体静态时利用重力加速度和地球自转角速率的姿态计算公式，并对误差进行分析，最后得出结论，在安装IMU时应注意性能较好的陀螺和加速度计的安装位置。文献[18]对动态高精度初始对准技术进行了研究，提出利用航位推算进行初始对准的方法，结果显示，当载车起始点和位置已知点间距离为6 km 左右时,初始对准航向角可达到角分级精度。文献[19]针对占据惯导主要市场之一的低成本传感器进行初始对准方法研究，提出了一种结合不同惯导辅助类型的测量策略，通过数值模拟和现场实验找到了提高对准性能的自适应卡尔曼滤波器。

参考文献

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