主子惯导在线标定研究现状及优化方法

主、子惯导在线标定技术已经成为一个研究热点问题。在线标定是惯导系统和载体不分离的情况下，在导航过程中对惯性器件进行的误差标定，在线标定要求必须有外参考信息作为基准，例如GPS、电子地图、多普勒测速仪等设备提供的信息，但是这样必然会增加标定的成本。而对于主、子惯导系统来说，高精度的主惯导能够为子惯导的标定提供丰富的基准参考信息，可以大大降低标定成本。当一个载体上有不止一套惯导系统时，精度较高的惯导系统可以作为基准来标定精度较低的惯导系统，其中高精度的惯导系统称为主惯导，低精度的惯导系统称为子惯导。主、子惯导在线标定能够在不增加成本的同时提高武器系统的导航精度，是一个值得研究的课题。

党雅娟等［54］通过设计飞机按照特定的轨迹机动来激励误差参数，利用飞机挂飞阶段机载主惯导的输出信息，对弹载捷联惯导系统的相关误差项进行空中标定，但是只标定了惯性器件的零偏误差。戴邵武等［55］以速度和姿态误差作为观测量，充分利用海浪对舰船的摇摆激励，参考舰载主惯导系统的输出信息，对弹载子惯导系统的陀螺刻度系数误差、安装误差、常值漂移以及加速度计零偏进行了在线标定，但是该标定方案只进行了仿真验证，且未能标定出加速度计刻度系数误差和安装误差。游金川等［56］以制导弹箭武器系统为应用背景，针对发射架机动条件有限，推导了待标定误差参数与惯导系统速度误差变化率和变化量的关系，最终以发射架的机动代替低精度转台的转动对系统进行激励，实现了对制导弹箭捷联惯组的在线标定。祝燕华等［57］提出利用发射车运行过程中停车时刻的位置参数结合导弹水平、竖直两位置时的参数对弹载子惯导进行在线标定，但只标定了加速度计的零偏，且设计的机动方式过于复杂，不利于实际应用。文献［58］类比于传递对准思想，提出一种工程上简单实用的不开箱标定方法，通过设计发射车进行横滚、俯仰和偏航机动激励器件误差，并将主、子惯导系统的输出之差作为卡尔曼滤波测量值，完成对待标定惯测组件各误差系数的估计。文献［59］提出一种车载筒弹惯导装置不开箱标定方法，通过设计发射车经过倾斜路面、弧形路面、单边桥路面等机动方式激励惯性器件的输出误差，标定效果明显，但是设计的机动路径过于理想化。文献［60］设计了一种采用速度匹配方法对舰载导弹捷联惯导系统进行在线标定的方案，该方案在标定过程中加入修正算法，确保导弹射前失准角的有效估计，标定时间短、精度高，能够适应各种机动方式。周本川等［61］通过建立“速度＋姿态”匹配滤波模型，设计了一种新的具有时间延迟补偿功能的H 滤波方法对主、子惯导在线标定时延误差进行补偿，有效提高了主、子惯导的导航精度。东南大学卢思祺［62］通过分析“速度＋姿态”　匹配模式下，弹载惯导系统在不同机动方式时各误差参数的可观测度，设计了合理的在线标定流程及机动路径，有效标定了陀螺和加速度计的刻度系数误差、零偏以及安装误差。文献［63］通过设计飞机做常规平飞、加速平飞、爬升、盘旋、横滚等机动动作对各误差参数进行激励，完成对弹载惯导系统的在线标定，但是系统维数较大，数据实时处理较难实现。(www.xing528.com)

总之，目前对于主、子惯导系统在线标定技术的研究主要都集中在如何充分激励待标定误差参数，由于不同的应用对象机动方式有限，单一的机动方式必然无法激励全部误差参数，很多学者为了能够完成对全部误差参数的标定，设计的机动方式都是基于理论层面，太过于理想化，实际应用价值不高。