巡飞弹空中自适应快速初始姿态估计

• 作者: 刘秋生 周兆英 李增彦 李小民
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 航空航天
• 关键词: 巡飞弹 初始姿态估计 互补滤波 最优矢量估计
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 信息科学
• 页码范围: 493-501
• 页数: 9页
• 分类号: V249
• 字数: 4313字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20172402.0493

摘要

为了解决巡飞弹空中上电后在无参考姿态条件下的初始姿态确定问题,采用低成本磁力计、陀螺仪和加速度计(MARG)传感器设计姿态航向参考系统(AHRS),并提出了一种自适应参考矢量权重的快速初始姿态估计(AFCF)算法.首先,提出了三轴传感器使用前的快速误差校准方法;然后,采用快速互补滤波算法进行姿态估计,分析了其权重函数对于初始姿态估计及收敛性等的影响;接着,提出自适应参考矢量权重及自适应姿态估计方法;最后,利用高精度MTI(Milliren Technologies,Inc)传感器数据对算法进行了验证,并在低成本MARG姿态航向参考系统中对算法进行了实现,对比了改进算法及扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的性能.实验结果与分析表明:动态条件下采用MTI传感器数据,改进算法能够在初始时刻收敛,比快速互补滤波(FCF)算法提前约4s;解算精度约为±0.6°,初始时刻精度明显优于FCF;硬件测试则表明改进算法的处理时间为0.062ms,仅为EKF算法的1/9,解算精度约为±1.3°,能够满足姿态测量过程快速收敛、高精度、实时性等要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周兆英	清华大学精密仪器系	205	3706	31.0	54.0
2	李小民	军械工程学院无人机工程系	99	619	14.0	18.0
3	刘秋生	军械工程学院弹药工程系	32	112	5.0	8.0
4	李增彦	军械工程学院无人机工程系	11	23	3.0	3.0