:1006-93482012)08-0336-04一种数据融合车载捷联惯导系统在线标定方法胡倩倩，曾庆化，宋国安，陈维娜衛京航空航天大学导航研究中心，江苏南京210016)摘要:研究捷联惯导系统标定准确性问题，在没有精密转台等辅助仪器环境下，长时间放置车载惯导标定，存在扩充陀螺和加速度计零偏、刻度因素、安装误差等问题，为解决上述问题,提出了一种利用惯性/卫星的速度、位置、姿态全组合观测屋的方法，采用开环滤波对惯性器件进行系统级的估计和补偿。利用可观测性和导航仿真数据进行分析，仿真结果表明,在一定时间内惯性器件误差逐步收敛，初步实现了在线/无需拆卸的惯性器件误差标定。补偿后性能较补偿前有明显的提高，改进方法具有一定的理论和工程参考价值。关键词:系统级标定;在线标定;扩充卡尔曼;惯性/卫星全姿态组合:V666.I文献标识码：BSystematicCalibrationforVehicularSINSSystemBasedonDataFusionHUQian一qian,ZENGQing-hua,SONGGuo一an,CHENWei-na(NavigationResearchCenterofNan激ngUniv,ofAeronauticsAstronautics,Nan激ng激angsu210016,Chinti)ABSTRACT:Thecalibrationofvehicularinertialequipmcnlswithoutpreciseturn-tablewasresearchedinthispa-per.Withdrift,scalefactorerrors,installationerrorsofgyrosandaccelerometersextendedintotheKalmanfilter,amethodusingspeed/position/attitudeerrorsofintegratedSINSGNSSasobservationwasproposed.TheopenloopKidmanfilterwasusedtodriveandtheerrorswereanalysedforthe(calibration・Theobsenationdataandnavigation(latawereanalyzedandtheresultsshowthat,withinacertaintime,systemenorscangraduallyconverge,achievingtheonlinecalibrationresultswithoutremovaloftheinertialsystem.Theprecisionofthenavigationoutputsaftercom-pensationismuchbetterthanbefore・Theapproachinthispaperhassomepracticalityandengineeringguidance・KEYWORDS:Systematiccalibration；Onlinecalibration；ExtendedKalmanfilter；SINS/GNSSintegratedsystem1引言随着科学技术的飞速发展,车载惯性组合导航及其武器系统得到了越来越广泛的研究和应用。捷联惯性导航系统中器件参数稳定性与可辨识度对捷联导航及其组合系统的精度起着至关重耍的作用。某些捷联惯性导航系统，由于野外长期机动、长时间库存及所处环境因索等因素影响，器件误差系数会发生很大的改变，需要进行重新标定”。i般的实验室分立标定方法囚主要是多位置标定法，但是只能在条件严格的室内进行，需要高精度多轴转台等条件，需要拆卸、安装或进行旋转变换,很难适应车载惯导的机动在线标定特性。系统级标定法用陀螺仪和加速度计原始输出进行导航定位姿态解算，导航结杲作为观测量进行误差收稿日期：2011-()9-13修回日期：2011-10-19参数的标定，可以完成外场实时应用。文献0］中，利用车载里程仪和惯性器件对陀螺和加速度计的部分7项误差进行了标定;文献刃设计对比了6种车载激励方式，用最小二乘算法实现加速度计和陀螺的不开箱标定，并给出总体输出补偿结果。为了解决带车载条件下对加速度计和陀螺的i吴差参数标定。本文研究了一种基于数据融合的车载捷联惯导系统级在线标立方法，建立了包含陀螺和加速度计刻度因子误差、安装误差、零漂零偏等状态量的Kalman滤波模型。仿真结果表明，经过合适的标定路径设计,该方法能有效地标定出激光陀螺IMU的各项误差参数。2系统建模下而首先对惯性IMU中的陀螺和加速度计的误差模型进行建模,继而建立系统误差状态方程和量测方程。—336—2.1惯性器件误差标定模型实际安装过程中由于机械加工及装配工艺的限制，加速度计和陀螺仪的三轴与机体坐标系存在安装误差，此外还存在加速度计和陀螺的刻度误差、漂移等参数误差。需通过标定来减少测量组件误差对惯性导航系统梢度产生的影响耳o综合考虑激光陀螺及加速度计常值漂移、刻度系数误差与安装误差,激光陀螺惯性测量单元中陀螺的输出误差方程可表示为⑸：竝=.沁+S3cosL+.sec2A)8L+b^cosLav+hnA+n+~不)仇+员~如+[C31C32C33][AwrAa>rA]速度误差方程如下:5*=/\如-人血+4)As=£百+K®+Mp（o...