[發明專利]一種基于自適應數字濾波器的系泊狀態初始對準方法

有效

• 申請號: 201410145821.4
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103940447B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 于飛;阮雙雙;奔粵陽;鮑桂清;楊曉龍;李敬春;趙維珩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于自適應數字濾波器的系泊狀態初始對準方法，其特征在于：包括以下幾個步驟，

步驟一：將捷聯慣導系統安裝在載體上，并且使IMU坐標系的三根軸與載體系的三軸平行；

步驟二：自適應數字濾波器由二階隱馬爾科夫卡爾曼濾波器和低通巴特沃斯IIR數字濾波器組成，利用二階隱馬爾科夫卡爾曼濾波器對陀螺儀和加速度計的原始輸出信號進行濾波，并通過濾波器的穩態參數測量自適應截止頻率f_c：

fc=12πcos-1[2-k112-2k112(1-k11)]]]>

式中，k₁₁是二階隱馬爾科夫卡爾曼濾波器穩態濾波增益矩陣中的第一個元素值；

步驟三：利用自適應截止頻率f_c獲取低通巴特沃斯IIR數字濾波器的階數N，并用此濾波器對陀螺儀和加速度計的原始輸出信號進行濾波；

四階巴特沃斯IIR數字濾波器的幅度平方函數為：

|H(jω)|2=11+(ω/ωc)2N]]>

ω_c＝2πf_c自適應數字濾波器的截止角頻率，濾波器的階數N的測量公式為：

N′=lg(10δ2/10-110δ1/10-)/[2lg(ωstωc)]]]>

式中，ω_st＝2ω_c是阻帶下限截止頻率；δ₁＝3dB是通帶最大衰減；δ₂＝20dB是阻帶最小衰減，濾波器的階數N取大于N′的最小整數；

步驟四：利用低通巴特沃斯IIR數字濾波器輸出的加速度計信息獲取修正角速度

步驟五：利用低通巴特沃斯IIR數字濾波器輸出的陀螺儀信息和修正角速度獲得對準姿態矩陣，完成系統初始對準的任務。