宇航学报
宇航學報
우항학보
Journal of Astronautics
2015年
9期
1036-1042
,共7页
田方浩%姚敏立%伍宗伟%王标标%赵鹏
田方浩%姚敏立%伍宗偉%王標標%趙鵬
전방호%요민립%오종위%왕표표%조붕
单基线GPS%惯性测量单元%姿态估计%非线性观测器
單基線GPS%慣性測量單元%姿態估計%非線性觀測器
단기선GPS%관성측량단원%자태고계%비선성관측기
Single baseline GPS%Inertial measurement unit%Attitude estimation%Nonlinear observer
针对低成本微机电惯性测量单元无法满足宽带移动卫星通信系统姿态估计精度的问题,提出了以单基线GPS为辅助敏感器的改进型非线性观测器姿态估计算法.与经典观测器相比,改进算法利用观测器估计姿态代替加速度计估计姿态计算北向矢量的观测矢量,有效解决了加速度计精度与单基线GPS精度不匹配的问题.在单基线GPS不能正常工作的状态下,设计了状态判断开关,成功减少了载体机动加速度对估计结果的影响.试验结果表明:在单基线GPS一直正常工作的条件下,设计的改进非线性观测器的姿态估计精度达到±0.5°;在单基线GPS不能一直正常工作的情况下,在GPS可见弧段其姿态估计精度也达到±0.5°,均优于传统非线性观测器,满足低成本动中通要求.
針對低成本微機電慣性測量單元無法滿足寬帶移動衛星通信繫統姿態估計精度的問題,提齣瞭以單基線GPS為輔助敏感器的改進型非線性觀測器姿態估計算法.與經典觀測器相比,改進算法利用觀測器估計姿態代替加速度計估計姿態計算北嚮矢量的觀測矢量,有效解決瞭加速度計精度與單基線GPS精度不匹配的問題.在單基線GPS不能正常工作的狀態下,設計瞭狀態判斷開關,成功減少瞭載體機動加速度對估計結果的影響.試驗結果錶明:在單基線GPS一直正常工作的條件下,設計的改進非線性觀測器的姿態估計精度達到±0.5°;在單基線GPS不能一直正常工作的情況下,在GPS可見弧段其姿態估計精度也達到±0.5°,均優于傳統非線性觀測器,滿足低成本動中通要求.
침대저성본미궤전관성측량단원무법만족관대이동위성통신계통자태고계정도적문제,제출료이단기선GPS위보조민감기적개진형비선성관측기자태고계산법.여경전관측기상비,개진산법이용관측기고계자태대체가속도계고계자태계산북향시량적관측시량,유효해결료가속도계정도여단기선GPS정도불필배적문제.재단기선GPS불능정상공작적상태하,설계료상태판단개관,성공감소료재체궤동가속도대고계결과적영향.시험결과표명:재단기선GPS일직정상공작적조건하,설계적개진비선성관측기적자태고계정도체도±0.5°;재단기선GPS불능일직정상공작적정황하,재GPS가견호단기자태고계정도야체도±0.5°,균우우전통비선성관측기,만족저성본동중통요구.
