旋转矢量算法在无陀螺捷联惯导系统中的应用研究

摘要

本文针对无陀螺捷联惯导系统的特点解决在无陀螺捷联惯导系统应用旋转矢量法所需到的问题。　　本文介绍了无陀螺捷联惯导系统的基本工作原理,研究了圆锥误差和旋转矢量算法：重点研究了圆锥误差的根源，明确提出算法本身缺陷是圆锥误差的根源，不可交换误差是产生圆锥误差的主要因素之一；推导基于旋转矢量法的四子样优化算法,针对无陀螺捷联惯导系统必须同时解算出载体角加速度、角速度，并且载体角加速度的解算精度高于载体角速度解算精度的特点，本文提出利用两个相邻采样时刻的载体角加速度、角速度得到载体相对角位移的积分方法。仿真结果表明，该积分方法有效解决了在无陀螺捷联惯导系统中应用旋转矢量法所遇到的问题。

目录

文摘

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哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1捷联式惯导系统概述

1.2无陀螺捷联惯导系统

1.3姿态更新算法

1.4本文的主要内容

第2章无陀螺捷联惯导系统基本原理

2.1坐标系及符号的定义

2.2载体上任意一点安装的加速度计测量的比力

2.3载体角速度和线加速度解算

2.3.1加速度计在载体中的安装方式及其比力

2.3.2载体角速度和线加速度的解算

2.4本章小结

第3章等效旋转矢量法

3.1不可交换误差

3.2等效旋转概念及应用

3.2.1四元数法

3.2.2圆锥误差分析

3.2.3等效旋转矢量

3.3本章小结

第4章等效旋转矢量法实际应用

4.1问题提出

4.1.1等效旋转矢量的要求

4.1.2无陀螺捷联惯导系统的特点

4.2数值积分

4.2.1数值积分对系统采样周期的要求

4.2.2数值积分方案确定

4.3系统仿真

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢