基于運(yùn)動(dòng)學(xué)約束的履帶通信車組合導(dǎo)航研究

武 萌，尹訓(xùn)鋒

(1.陸軍裝甲兵學(xué)院 兵器與控制系,北京 100072;2.91917部隊(duì),北京 102401)

0 引言

履帶通信車輛由于特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以使車輛平穩(wěn)快速安全通過(guò)各種復(fù)雜的地形,完成各種通信保障任務(wù)。車載里程計(jì)是完全自主式測(cè)量傳感器，適合應(yīng)用在GPS受限且自主性要求高的組合導(dǎo)航領(lǐng)域。國(guó)外許多軍用車載導(dǎo)航系統(tǒng)采用捷聯(lián)慣導(dǎo)/里程計(jì)組合導(dǎo)航，能達(dá)到較高的定位定向精度[1]。受履帶車輛結(jié)構(gòu)影響，在履帶車捷聯(lián)慣導(dǎo)/里程計(jì)組合導(dǎo)航過(guò)程中，履帶車輛在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，里程計(jì)輸出信息與實(shí)際行駛距離并不完全一致，里程計(jì)信息如不能及時(shí)有效處理，會(huì)降低組合導(dǎo)航精度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起系統(tǒng)發(fā)散。采用相應(yīng)的約束補(bǔ)償算法可有效處理里程計(jì)錯(cuò)誤信息，提高車輛在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的導(dǎo)航定位精度[2-3]。

履帶車輛轉(zhuǎn)向時(shí)高速側(cè)履帶速度大于車輛質(zhì)心速度，高速側(cè)履帶相對(duì)地面產(chǎn)生后向的滑轉(zhuǎn)，而低速側(cè)履帶速度小于車輛質(zhì)心速度，低速側(cè)履帶相對(duì)地面產(chǎn)生前向滑移[4-5]。滑轉(zhuǎn)和滑移會(huì)使履帶車輛在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的里程計(jì)輸出與車輛實(shí)際行駛速度存在差異。本文根據(jù)履帶車輛的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，提出了利用捷聯(lián)慣導(dǎo)解算輸出對(duì)履帶車輛行駛狀態(tài)進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)受傳動(dòng)比影響引起的里程計(jì)輸出與實(shí)際車輛行駛速度的差異進(jìn)行修正，對(duì)履帶車輛滑轉(zhuǎn)、滑移產(chǎn)生的橫向速度進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了基于運(yùn)動(dòng)學(xué)約束的履帶車輛捷聯(lián)慣導(dǎo)/里程計(jì)組合導(dǎo)航。……