基于信息熵的自適應窗長動態Allan方差研究

譚紀文, 汪立新, 朱戰輝

(火箭軍工程大學，西安 710025)

基于信息熵的自適應窗長動態Allan方差研究

譚紀文, 汪立新, 朱戰輝

(火箭軍工程大學，西安 710025)

近年來有學者將動態Allan方差引入慣性器件的隨機信號處理中，實現了對隨機信號誤差的特性分析。但是由于動態Allan方差采用固定窗長的函數截取隨機信號，導致信號動態跟蹤效果與方差估計置信度不能同時兼顧。針對此問題，提出一種基于信息熵的自適應窗長動態Allan方差，首先用截斷窗內信號的信息熵表征陀螺動態信號非平穩性，根據信號信息熵的大小自適應地選取下一時刻合適窗長，并對窗內信號進行Allan方差計算，通過實驗仿真，證明了該改進方法的有效性，提高了對陀螺信號動態特性的分析能力。

慣性器件； 信息熵； 自適應窗長； 動態Allan方差

0 引言

慣性導航系統是一種完全自主、不受外界環境制約的導航任務裝置，在飛行器中應用較多[1-2]。其主要通過對加速度計以及陀螺儀經過一系列的積分運算，便可獲得飛行器的速度、位置信息[3]。在靜態環境測試中，慣性元件具有很高的導航精度，但在實際應用中，尤其在高強度的振動環境下，慣性元件的輸出呈現非平穩性，信號中帶有隨機誤差項[4-5]，嚴重影響了導航精度。對于需長時間執行飛行任務的飛行器來說，對其慣性元件的精度要求很高，而伴隨著元器件精度的提高，造價也越來越高。因此有必要研究一種先進的隨機誤差提取方法，對誤差項展開針對性分析，為下一步去噪及濾波提供依據，提高導航精度。……