外部信息辅助无陀螺捷联惯导初始对准仿真研究

摘要

无陀螺惯性导航系统(Gyro-free inertial navigation system-GFINS)是20世纪90年代末出现的惯性导航技术研究领域的新方向。GFINS的初始对准方法是必须解决的关键问题之一。以目前加速度计的分辨率水平,其有限的"杆臂效应"无法直接敏感地球自转角速度,针对这一问题,设计了一种利用GPS和磁强计这两种传感器信息辅助GFINS进行初始对准的方法。建立了外部信息辅助GFINS进行初始对准的数学模型,根据初始对准的数学模型,开发了由运动生成模块和姿态解算模块两部分构成的仿真程序,实现了载体姿态解算。仿真试验结果表明:这种基于GPS和磁强计提供的外部信息辅助GFINS初始对准的方法是可行的,在GPS速度测量误差为0.05m/s,加速度计分辨率为10-5g,磁强计测量精度为0.5μT的情况下,载体航向对准精度优于1°,姿态对准精度优于0.5°。