本文關(guān)鍵詞：基于強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波的陀螺信號處理　出處：《吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)》2017年06期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：針對陀螺傳感器測量精度低,嚴(yán)重影響航空光電穩(wěn)定平臺視軸穩(wěn)定精度的問題,設(shè)計了強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波器。根據(jù)時間序列分析法的基本原理,對經(jīng)過預(yù)處理的陀螺原始量測數(shù)據(jù)進(jìn)行AR模型建模,根據(jù)該AR模型采用狀態(tài)空間法設(shè)計卡爾曼濾波器,同時為了增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性,引入強(qiáng)跟蹤算法對卡爾曼濾波中的狀態(tài)預(yù)測方差進(jìn)行實時調(diào)整,構(gòu)造了強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波器。闡述了該算法的理論、原理,并且在某型航空光電穩(wěn)定平臺上進(jìn)行試驗驗證。試驗結(jié)果表明:強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波器輸出信號的方差減少了44.1%,分散程度降低,同時,相較于巴特沃斯濾波器,最大超調(diào)量減少13%,上升時間縮短了3ms,調(diào)整時間縮短了37.5ms,使平臺具有良好的動態(tài)性能。研究表明,強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波器可以提高航空光電穩(wěn)定平臺的精度,有較高的實用價值。
[Abstract]:Aiming at the problem that the measurement accuracy of gyroscope sensor is low, which seriously affects the stability accuracy of optical axis of aeronautical photoelectric stabilization platform, a strong tracking Kalman filter is designed, and according to the basic principle of time series analysis method, a strong tracking Kalman filter is designed. Based on the AR model of the pre-processed raw measurement data of gyroscope, the Kalman filter is designed by the state space method according to the AR model, and in order to enhance the robustness of the system. The strong tracking algorithm is introduced to adjust the state prediction variance in Kalman filter in real time, and the strong tracking Kalman filter is constructed. The theory and principle of the algorithm are expounded. The experimental results show that the variance of the output signal of the strong tracking Kalman filter is reduced by 44.1, the degree of dispersion is reduced, and the degree of dispersion is reduced at the same time. Compared with the Butterworth filter, the maximum overshoot is reduced by 13 percent, the rise time is shortened by 3ms, and the adjustment time is shortened by 37.5 ms. so that the platform has good dynamic performance. Strong tracking Kalman filter can improve the accuracy of aeronautical photoelectric stabilization platform and has high practical value.
【作者單位】： 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;中國科學(xué)院航空光學(xué)成像與測量重點(diǎn)實驗室;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：“863”國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃重點(diǎn)項目(2013AA122102)
【分類號】：TN713;V241.5
【正文快照】： 0引言高精度的航空光電穩(wěn)定平臺是由多級框架、光電紅外系統(tǒng)以及激光瞄準(zhǔn)系統(tǒng)組成的綜合航空遙感器[1],其主要作用是隔離載體的擾動,使航空光電穩(wěn)定平臺的視軸能夠迅速、平穩(wěn)地跟蹤和偵察靶標(biāo),實現(xiàn)激光功率即使通過長距離傳輸后仍能集中在靶標(biāo)上[2]。航空光電穩(wěn)定平臺具有較好

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本文編號：1430239