惯性/卫星组合导航参数在线估计方法研究

【摘要】：惯性/卫星组合导航在进行滤波时,需要惯性导航和卫星导航的噪声信息,在实际使用时主要靠经验进行预先设置,但是在飞行环境中,噪声可能会发生变化,这将导致组合导航滤波效果降低,甚至可能导致滤波发散;另外对基于速度位置的惯性/卫星组合导航,姿态角误差等状态量的在线修正精度一直不高,导致修正后的速度位置误差发散较快。针对上述问题,需要研究组合导航参数的在线估计,以实现更少先验信息更加可靠的惯性/卫星组合导航。本文的主要研究内容为:推导捷联惯导的导航方程,建立惯性/卫星组合导航滤波模型;针对参数在线估计问题,提出一种带参数估计的组合导航新架构;结合新架构,对滤波的状态变量进行可观测性分析,从理论推导和仿真试验两个方面分析滤波的影响因素,提出具体的可估计参数;基于提出的新架构,研究建立采用遗传算法实现参数在线估计的并行计算方法;并采用均匀设计对遗传算法的初始种群进行了优化,针对遗传算法的适值函数问题,进行评价方法和收敛判定方法的研究;最后仿真验证表明参数估计方法是有效的。