中国空间科学技术
中國空間科學技術
중국공간과학기술
CHINESE SPACE SCIENCE AND TECHNOLOGY
2015年
1期
9-18
,共10页
惯性视觉组合导航%观测模型%月面巡视器%四元数%误差分析
慣性視覺組閤導航%觀測模型%月麵巡視器%四元數%誤差分析
관성시각조합도항%관측모형%월면순시기%사원수%오차분석
Inertial/Vision integrated navigation%Measurement model%Lunar rover%Quaternion%Error analysis
在传统的以惯性与视觉相对运动参数差为观测量的惯性/视觉组合导航模型中,为了得到简单的观测矩阵,惯性相对旋转四元数与平台失准角之间的函数关系往往通过近似处理得到.但当航向角较大时,该近似处理的误差很大,不可忽略.为解决该问题,文章提出了一种不需该近似处理的改进的观测量误差分析方法,并建立了改进的观测模型.该方法利用含误差的惯性姿态已知的特点,得到了更精确的惯性相对旋转四元数误差表达式,减少了Kalman滤波中惯性与视觉相对旋转差的状态模型预测误差.月面仿真和地面试验表明该改进方法相比传统方法可实现更高的导航精度,其中位置精度提高达68％.
在傳統的以慣性與視覺相對運動參數差為觀測量的慣性/視覺組閤導航模型中,為瞭得到簡單的觀測矩陣,慣性相對鏇轉四元數與平檯失準角之間的函數關繫往往通過近似處理得到.但噹航嚮角較大時,該近似處理的誤差很大,不可忽略.為解決該問題,文章提齣瞭一種不需該近似處理的改進的觀測量誤差分析方法,併建立瞭改進的觀測模型.該方法利用含誤差的慣性姿態已知的特點,得到瞭更精確的慣性相對鏇轉四元數誤差錶達式,減少瞭Kalman濾波中慣性與視覺相對鏇轉差的狀態模型預測誤差.月麵倣真和地麵試驗錶明該改進方法相比傳統方法可實現更高的導航精度,其中位置精度提高達68％.
재전통적이관성여시각상대운동삼수차위관측량적관성/시각조합도항모형중,위료득도간단적관측구진,관성상대선전사원수여평태실준각지간적함수관계왕왕통과근사처리득도.단당항향각교대시,해근사처리적오차흔대,불가홀략.위해결해문제,문장제출료일충불수해근사처리적개진적관측량오차분석방법,병건립료개진적관측모형.해방법이용함오차적관성자태이지적특점,득도료경정학적관성상대선전사원수오차표체식,감소료Kalman려파중관성여시각상대선전차적상태모형예측오차.월면방진화지면시험표명해개진방법상비전통방법가실현경고적도항정도,기중위치정도제고체68％.
