作者：梁浩1,2, 何婕3, 陈善秋2, 郭毓1, 赵兴法1,2, 陆煜明2
作者单位：1. 南京理工大学自动化学院，江苏 南京 210094;
2. 北京航天时代激光导航技术有限责任公司，北京 100094;
3. 空军装备部驻北京地区第五军事代表室，北京 101300
关键词：相关向量机;核函数;蚁狮优化;激光陀螺;加速度计;零偏;标度因子;温度补偿
摘要：
温度是影响激光陀螺惯性导航系统测量精度的重要因素。为降低温度对惯导系统的性能影响，提高精度和启动速度，根据惯导系统的数学模型，对惯导系统的激光陀螺和加速度计建立温度补偿模型。采用异构核相关向量机对模型中标度因子和零偏进行温度拟合回归建模，并采用蚁狮优化算法对相关向量机的参数进行寻优，以提高相关向量机的性能。为验证算法的有效性，通过惯导实物温度试验对所提方法进行验证。试验结果表明，所提算法能够有效地实现温度补偿，可以将其他温度下的脉冲输出补偿目标温度脉冲输出，使陀螺和加速度计的输出稳定性较补偿前提高一个数量级，具有较强的工程实用价值。
Temperature compensation method of the laser gyro inertial navigation based on heterogeneous kernel functions relevance vector machine
LIANG Hao1,2, HE Jie3, CHEN Shanqiu2, GUO Yu1, ZHAO Xingfa1,2, LU Yuming2
1. School of Automation, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China;
2. Beijing Aerospace Times Laser Inertial Technology Company, Ltd., Beijing 100094, China;
3. The Fifth Representative Office of the Air Force Equipment Department in Beijing, Beijing 101300, China
Abstract: Temperature is an important factor affecting the laser gyro inertial navigation system. In order to reduce the influence of temperature on the performance of the inertial navigation system and improve the accuracy and starting speed, the temperature compensation model of the laser gyro and accelerometer is established according to the mathematical model of inertial navigation system. The heterogeneous kernel functions relevance vector machine is used to fit and regress the scaling factor and bias of the model, and the ant lion optimization algorithm is used to optimize the parameters of the relevance vector machine to improve the performance of the relevance vector machine. In order to verify the effectiveness of the algorithm, the proposed method is verified by inertial navigation physical temperature test. The test results show that the proposed algorithm can effectively realize temperature compensation. The pulse output at other temperatures can be compensated to the target temperature pulse output. Output stability of gyroscope and accelerometer is one order of magnitude higher than that before compensation. The method has strong engineering value.
Keywords: relevance vector machine;kernel function;ant lion optimization;laser gyro;accelerometer;bias;scale factor;temperature compensation
2022, 48(12):45-51,59 收稿日期: 2021-10-26;收到修改稿日期: 2022-01-09
基金项目: 国家自然科学基金（61973167）
作者简介: 梁浩(1982-),男,天津市人,博士研究生,研究方向为激光陀螺惯导设计
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