北航惯性导航综合实验五实验报告

北航惯性导航综合实验五实验报告

惯性导航技术综合实验

实验五惯性基组合导航及应用技术实验

北航惯性导航综合实验五实验报告

惯性/卫星组合导航系统车载实验

一、实验目的

①掌握捷联惯导/GPS组合导航系统的构成与基本工作原理;

②掌握采用卡尔曼滤波方法进行捷联惯导/GPS组合的基本原理;

③掌握捷联惯导/GPS组合导航系统静态性能;

④掌握动态情况下捷联惯导/GPS组合导航系统的性能。

二、实验内容

①复习卡尔曼滤波的基本原理(参考《卡尔曼滤波与组合导航原理》第二、五章);

②复习捷联惯导/GPS组合导航系统的基本工作原理(参考以光衢编著的《惯性导航原理》第七章);

三、实验系统组成

①捷联惯导/GPS组合导航实验系统一套;

②监控计算机一台。

③差分

GPS接收机一套;

④实验车一辆;

⑤车载大理石平台;

⑥车载电源系统。

四、实验内容

1) 实验准备

①将IMU紧固在车载大理石减振平台上,确认IMU的安装基准面紧靠实验平台;

②将IMU与导航计算机、导航计算机与车载电源、导航计算机与监控计算机、GPS接收机与导航计算机、GPS天线与GPS接收机、GPS接收机与GPS电

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池之间的连接线正确连接;

③ 打开GPS 接收机电源,确认可以接收到4颗以上卫星;

④ 打开电源,启动实验系统。

2) 捷联惯导/GPS 组合导航实验

① 进入捷联惯导初始对准状态,记录IMU 的原始输出,注意5分钟内严禁移动实验车与IMU;

② 实验系统经过5分钟初始对准之后,进入导航状态;

③ 移动实验车,按设计实验路线行驶;

④ 利用监控计算机中的导航软件进行导航解算,并显示导航结果。

五、 实验结果及分析

(一) 理论推导捷联惯导短时段(1分钟)位置误差,并用1分钟惯导实验数据验证。

1、一分钟惯导位置误差理论推导:

短时段内(t<5min),忽略地球自转0ie ω=,运动轨迹近似为平面1/0R =,此时的位置误差分析可简化为:

（1） 加速度计零偏?引起的位置误差:2

10.88022

t x δ?==m （2） 失准角0φ引起的误差:2

02 0.92182

g t x φδ==m （3） 陀螺漂移ε引起的误差:3

30.01376

g t x εδ==m 可得1min 后的位置误差值123 1.8157m x x x x δδδδ=++=

2、一分钟惯导实验数据验证结果:

(1)纯惯导解算1min 的位置及位置误差图:

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/asbq.html