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An Improved Strapdown Inertial Navigation System Initial Alignment Algorithm for Unmanned Vehicles

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  • 日期: 2021-08-31
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标签: 自动驾驶

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Along  with  the  development  of  computer  technology  and  informatization,  the  unmannedvehicle  has  become  an  important  equipment  in  military,  civil  and  some  other  fields.  The  navigationsystem  is  the  basis  and  core  of  realizing  the  autonomous  control  and  completing  the  task  for  unmannedvehicles,  and  the  Strapdown  Inertial  Navigation  System  (SINS)  is  the  preferred  due  to  its  autonomyand  independence.  The  initial  alignment  technique  is  the  premise  and  the  foundation  of  the  SINS,whose  performance  is  susceptible  to  system  nonlinearity  and  uncertainty.  To  improving  systemperformance  for  SINS,  an  improved  initial  alignment  algorithm  is  proposed  in  this  manuscript.

In  the  procedure  of  this  presented  initial  alignment  algorithm,  the  original  signal  of  inertial  sensorsis  denoised  by  utilizing  the  improved  signal  denoising  method  based  on  the  Empirical  ModeDecomposition  (EMD)  and  the  Extreme  Learning  Machine  (ELM)  firstly  to  suppress  the  high-frequencynoise  on  coarse  alignment.  Afterwards,  the  accuracy  and  reliability  of  initial  alignment  is  furtherenhanced  by  utilizing  an  improved  Robust  Huber  Cubarure  Kalman  Filer  (RHCKF)  method  tominimize  the  influence  of  system  nonlinearity  and  uncertainty  on  the  fine  alignment.  In  addition,  realtests  are  used  to  verify  the  availability  and  superiority  of  this  proposed  initial  alignment  algorithm.

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