陆用组合导航中Janus配置的激光多普勒测速仪的标定方法

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陆用组合导航中Janus配置的激光多普勒测速仪的标定方法

王琦, 高春峰, 周健, 熊振宇, 聂晓明, 龙兴武

文章导航 > 红外与激光工程 > 2019 > 48(4): 417003-0417003(7)

王琦, 高春峰, 周健, 熊振宇, 聂晓明, 龙兴武. 陆用组合导航中Janus配置的激光多普勒测速仪的标定方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(4): 417003-0417003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0417003

引用本文:

王琦, 高春峰, 周健, 熊振宇, 聂晓明, 龙兴武. 陆用组合导航中Janus配置的激光多普勒测速仪的标定方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(4): 417003-0417003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0417003

Wang Qi, Gao Chunfeng, Zhou Jian, Xiong Zhenyu, Nie Xiaoming, Long Xingwu. Calibration method of laser Doppler velocimeter based on Janus configuration in land integrated navigation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(4): 417003-0417003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0417003

Citation:

Wang Qi, Gao Chunfeng, Zhou Jian, Xiong Zhenyu, Nie Xiaoming, Long Xingwu. Calibration method of laser Doppler velocimeter based on Janus configuration in land integrated navigation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(4): 417003-0417003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0417003

陆用组合导航中Janus配置的激光多普勒测速仪的标定方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0417003

1.
国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南长沙 410073

基金项目:

国家自然科学基金（61308060）

作者简介:
王琦(1989-),男,博士生,主要从事激光多普勒测速及与激光惯性导航系统组合应用方面的研究。Email:tianmawangqi@hotmail.com

中图分类号: TN249

Calibration method of laser Doppler velocimeter based on Janus configuration in land integrated navigation

1.
College of Advanced Interdisciplinary Studies,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China

摘要: 在陆用组合导航领域，激光多普勒测速仪作为速度传感器能够与捷联惯导系统组成组合导航系统。为了抑制车辆颠簸引起的倾角变化对传统激光多普勒测速仪的影响，文中给出了基于Janus配置的分光再利用型激光多普勒测速仪。针对其与惯导系统组合导航过程中该配置结构测速仪的误差参数，文中首先推导了该测速仪的速度误差模型，在此基础上提出了差分GPS辅助的Kalman滤波标定法。实施了仿真及车载组合导航实验验证该方法的有效性。实验结果表明：文中提出的标定方法是有效的，误差参数补偿后的Janus配置激光多普勒测速仪能够大大提高组合导航定位精度。
- 激光多普勒测速仪 /
- Janus配置 /
- 标定方法 /
- Kalman滤波 /
- 组合导航系统
Abstract: In the field of land integrated navigation, a laser Doppler velocimeter (LDV) can be used as a speed sensor to compose an integrated navigation system with a strapdown inertial navigation system (SINS). To suppress the influence of the inclination variations caused by vehicle jolts on conventional LDVs, a split-reuse LDV based on Janus configuration was presented. Aiming at the error parameters of this configuration type LDV in the integrated navigation with SINS, the velocity error model of LDV was deduced first, and then a Kalman filtering method assisted by a differential global positioning system (DGPS) to calibrate the error parameters was proposed. A simulation and a vehicle integrated navigation experiment were implemented to verify the effectiveness of the method. The experimental results show that the calibration method proposed in this paper is effective. The LDV based on Janus configuration after being compensated can greatly improve the positioning accuracy of the integrated navigation system.
- laser Doppler velocimeter /
- Janus configuration /
- calibration method /
- Kalman filtering /
- integrated navigation system

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陆用组合导航中Janus配置的激光多普勒测速仪的标定方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0417003

1. 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南长沙 410073

作者简介:
王琦(1989-),男,博士生,主要从事激光多普勒测速及与激光惯性导航系统组合应用方面的研究。Email:tianmawangqi@hotmail.com

收稿日期: 2018-11-13
修回日期: 2018-12-16
刊出日期: 2019-04-25

基金项目:

国家自然科学基金（61308060）

中图分类号: TN249

关键词:

摘要: 在陆用组合导航领域，激光多普勒测速仪作为速度传感器能够与捷联惯导系统组成组合导航系统。为了抑制车辆颠簸引起的倾角变化对传统激光多普勒测速仪的影响，文中给出了基于Janus配置的分光再利用型激光多普勒测速仪。针对其与惯导系统组合导航过程中该配置结构测速仪的误差参数，文中首先推导了该测速仪的速度误差模型，在此基础上提出了差分GPS辅助的Kalman滤波标定法。实施了仿真及车载组合导航实验验证该方法的有效性。实验结果表明：文中提出的标定方法是有效的，误差参数补偿后的Janus配置激光多普勒测速仪能够大大提高组合导航定位精度。

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