捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn)是慣性器件直接固連在運(yùn)載體上，慣性器件直接感應(yīng)載體的線運(yùn)動(dòng)和角運(yùn)動(dòng)信息，工作環(huán)境惡劣。捷聯(lián)慣性系統(tǒng)通過在計(jì)算機(jī)中實(shí)時(shí)計(jì)算出姿態(tài)矩陣，建立起數(shù)學(xué)平臺(tái)，所以姿態(tài)更新計(jì)算和導(dǎo)航計(jì)算是捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的算法核心，也是影響其精度的主要因素，特別對處于高動(dòng)態(tài)環(huán)境的導(dǎo)彈等載體來說，姿態(tài)更新算法是決定捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)能否正常工作的決定因素。 本文首先論述了捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理及相關(guān)知識(shí)，捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)姿態(tài)更新算法對系統(tǒng)精度

2、的影響；其次研究了傳統(tǒng)的姿態(tài)更新算法中四元數(shù)法，該算法簡單，計(jì)算量小，因而在工程中經(jīng)常被采用，但是在四元數(shù)法中不可避免的引入了不可交換性誤差，特別是在載體處于高動(dòng)態(tài)環(huán)境時(shí)，這種誤差就會(huì)很大，必須采取有效措施加以克服。本文采用等效旋轉(zhuǎn)矢量的方法，利用等效旋轉(zhuǎn)矢量的微分方程代替四元數(shù)微分方程來對角速度矢量積分進(jìn)行修正，并且在MATLAB中對捷聯(lián)慣導(dǎo)算法進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明了算法的可行性。最后設(shè)計(jì)了基于圖形化編程語言LabVIEW的軟件，