科技与创新┃ScienceandTechnology&Innovation·48·2023年第04期文章编号:2095-6835(2023)04-0048-04定位定向系统长时间姿态精度保持方法与实现*贾勇1,刘生攀1,李岁劳2(1.贵州航天控制技术有限公司技术中心,贵州贵阳550009;2.西北工业大学自动化学院,陕西西安710119)摘要:随着武器装备的换代升级,对其定位定向系统的性能提出了更高的要求,特别是长时间姿态精度保持能力。针对某型武器装备对定位定向系统姿态精度提出的要求,在充分分析武器装备作战特性的基础上,提出了一种新的零速修正与卡尔曼滤波相结合的长时间姿态精度保持方法。建立了该方法的合适的状态方程和量测方程,并完成了车载试验验证。试验结果表明,提出的新的长时间姿态精度保持方法可有效地提高定位定向系统姿态精度,满足性能指标要求,从而为武器装备配套打下坚实基础。关键词:惯性导航;定位定向系统;卡尔曼滤波;零速修正中图分类号:V44文献标志码:ADOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2023.04.014定位定向系统精度对武器装备性能有重要影响。其速度精度和位置精度较易满足指标要求,而姿态精度保持主要由惯性导航系统实现,其中俯仰角和横滚角精度保持也很容易实现,但航向精度保持一直是难点。究其原因,一是陀螺漂移对航向精度的影响,且在载体无典型机动时,较难获得陀螺漂移值;二是等效东向陀螺漂移在初始对准时对航向角误差的影响,较难分离[1]。针对定位定向系统长时间精度保持问题,常用的手段是采用精度在千分量级的高精度陀螺仪,辅以单点/两点位置信息+外界航向信息,或者三点位置信息,且校正间隔时间在数小时、十多个小时或几天[2-5]。由于本文所述定位定向系统所用陀螺精度在百分量级,上述方法并不适用。分析该定位定向系统使用环境可知,该系统安装在固定不动的武器发射车上,速度和位置均可认为不变,仅存在有限的转动,可充分利用零速条件建立滤波方程,解决定位定向系统长时间姿态精度保持问题。为此,本文提出并实现了一种零速修正与卡尔曼滤波相结合的长时间姿态精度保持方法。1定位定向系统工作方案如图1所示,武器发射车用定位定向系统采用反馈校正方式的惯导/北斗组合导航模式实现其定位定向。在零速条件满足的情况下,系统在进行组合导航的同时,进入零速修正模块,以此进行姿态修正,从而为武器发射车提供长时间的高精度姿态信息。图1定位定向系统工作方案示意图2零速修正理论分析2.1零速修正技术所谓零速修正技术,其原理就是利用车...