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1、卡尔曼滤波实验报告捷联惯导静基座初始对准实验一、实验目的 掌握捷联惯导的构成和基本工作原理； 掌握捷联惯导静基座对准的基本工作原理； 了解捷联惯导静基座对准时的每个系统状态的可观测性； 了解双位置对准时系统状态的可观测性的变化。二、实验原理选取状态变量为：，其中导航坐标系选为东北天坐标系，为东向速度误差，为北向速度误差， 为东向姿态误差角 ，为北向姿态误差角， 为天向姿态误差角， 为东向加速度偏置，为北向加速度偏置，为东向陀螺漂移，为北向陀螺漂移，为天向陀螺漂移。则系统的状态模型为：(1)其中， ，为零均值高斯白噪声，分别为加速度计误差和陀螺漂移的噪声成分，为地球自转角速度，为姿态矩阵中的元素
2、，为当地纬度。量测量选取两个水平速度误差：，则量测方程为：(2)即其中，为量测矩阵，为量测方程的随机噪声状态矢量，为零均值高斯白噪声。要利用基本卡尔曼滤波方程进行状态估计，需要将状态方程和量测方程进行离散化。系统转移矩阵为：(3)其中，为采样间隔。量测矩阵为：(4)所以经过离散化，系统的数学模型为：(5)其中，系统噪声驱动阵。有了状态方程和量测方程，可以采用以下滤波方程进行卡尔曼滤波：(6)滤波方程中所用的量测值速度误差，可由捷联惯导采用角增量法解算。三、静基座初始对准流程图1 静基座初始对准流程图四、实验结果及分析4.1 仿真数据单位置初始对准仿真条件：陀螺常值漂移:0.02/h ； 陀螺随机漂移:0.01/h ； 加速度计常值偏置:100ug； 加速度计随机误差:50ug； 初始失准角N，E，D: 1 惯导所处位置的地理纬度： L = 45仿真结果：图2 仿真数据单位置初始对准结果4.2 真实数据双位置初始对准仿真条件：采样频率：100Hz陀螺常值漂移: 0.01度/每小时陀螺随机漂移：0.01度/每小时 加速度计常值偏置：50ug加计随机误差：50ug初始位置：纬度：39.97912 经度：116.34681 高度：100.38米对准结果：图3 真实数据双位置初始对准结果
