基于强跟踪卡尔曼滤波的陀螺信号处理

• 作者: 张士涛 张葆 朱枫 李贤涛 王正玺
• 来源期刊: 吉林大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 自动控制技术 视轴稳定精度 强跟踪卡尔曼滤波 陀螺传感器
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 页码范围: 1868-1875
• 页数: 8页
• 分类号: TP273
• 字数: 4368字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201706027

摘要

针对陀螺传感器测量精度低,严重影响航空光电稳定平台视轴稳定精度的问题,设计了强跟踪卡尔曼滤波器.根据时间序列分析法的基本原理,对经过预处理的陀螺原始量测数据进行AR模型建模,根据该AR模型采用状态空间法设计卡尔曼滤波器,同时为了增强系统的鲁棒性,引入强跟踪算法对卡尔曼滤波中的状态预测方差进行实时调整,构造了强跟踪卡尔曼滤波器.阐述了该算法的理论、原理,并且在某型航空光电稳定平台上进行试验验证.试验结果表明:强跟踪卡尔曼滤波器输出信号的方差减少了44.1%,分散程度降低,同时,相较于巴特沃斯滤波器,最大超调量减少13%,上升时间缩短了3ms,调整时间缩短了37.5ms,使平台具有良好的动态性能.研究表明,强跟踪卡尔曼滤波器可以提高航空光电稳定平台的精度,有较高的实用价值.