基于四元数法的捷联式惯性导航系统的姿态解算

摘要

载体的姿态解算算法是实现捷联式惯性导航系统精确导航的核心技术之一.分析了欧拉法、方向余弦法、四元数法求解姿态矩阵的优缺点,采用四元数法与方向余弦法两种解算方法分别计算载体姿态,两种方法的计算结果之差与理论真值比较以得到解算的相对误差,从而验证了四元数法的正确性和有效性.最后.指出提高采样频率和采用高阶计算算法能进一步减小姿态解算误差.数字化仿真与转台试验结果表明,本文提出的载体姿态解算法的理论数值相对误差为10-10%,测试实验相对误差为10-3%,计算时间为36μs,具有良好的实时性.