一种弹道修正弹SINS任意滚转角快速粗对准方法

作     者：王晗瑜 申强 胡宝远 邓子龙 李岩 WANG Hanyu;SHEN Qiang;HU Baoyuan;DENG Zilong;LI Yan

作者机构：北京理工大学机电学院北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401120 西北工业集团有限公司设计二所西安710043 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2022年第43卷第8期

页      面：1080-1087页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(61973033) 重庆市自然科学基金(cstc2021jcyj-msxmX0737) 

主　　题：捷联惯导 初始对准 BP神经网络 无线电信标 

摘      要：针对弹道修正弹药出炮口后滚转角处于随机状态,捷联惯导系统(SINS)失准角过大时卡尔曼滤波收敛困难的问题,提出在卫星拒止环境下利用神经网络快速估计初始滚转角的改进方法。在炮口处布设少量导航信标,建立反向传播(BP)神经网络拟合初始滚转角与观测量间的非线性映射模型。针对信标辅助下姿态弱可观的问题,引入惯导测量参数作为输入,提高网络估计精度。采用主成分分析法进行特征提取,简化网络结构。仿真结果表明,与基于非线性卡尔曼滤波的对准方法相比,本算法可实现任意滚转角下的快速粗对准;对射角、初始俯仰角误差未在训练范围内以及存在布设误差等场景也进行了测试,与未优化的BP网络相比,对准精度更高,鲁棒性更好。