輔助慣性導航系統之誤差分析

Abstract

本篇論文著重在輔助慣性導航系統架構之誤差分析(Error analysis of Hybrid INS) ，並且使用一個參階單軸誤差模組(third order single-axis error model) 來做模 擬。本文另提供在使用卡門濾波器(Kalman filter) 時所引發之數值不穩定 (numerical unstable)的解決方法。並由本文可看出，輔助慣性導航系統的導航功能 遠優於純粹慣性導航系統，並且比較間接向前回饋架構(indirect feedforward configuration)和間接回饋架構(indirect feedback configuration) 對導航系統誤 差之影響。連結慣性導航系統和速度、位置和姿態等量測儀器之次集合分析不同輔助 慣性導航系統架構對導航系統誤差之影響。嘗試使用卡門濾波器的穩態增益值 (steady state Kalman gains) 來做模擬，看其對輔助慣性導航系統誤差之影響；使 用相同的速度量測儀器，改變其數目，來做模擬看其對輔助慣性導航系統誤差之影響 ；並改變初始互變矩陣(initial covariance matrix)Ｐ0，改變系統雜訊強度 (system noise strength)Ｑ ，改變量測雜訊強度(measurement noise strength)來 做模擬看其對輔助慣性導航系統誤差之影響。最後改變前進更新時間(propagation update time)和量測更新時間(measurement update time) 來做模擬，看其對輔助慣 性導航系統誤差之影響。