GPS-INS初始對準模型研究.pdf

1、慣性導航系統(tǒng)是一種完全自主式的導航定位系統(tǒng)，但其在開始導航定位之前需要完成初始對準以獲得載體航位的先驗信息，隨著光纖陀螺和MEMS慣性元器件技術的發(fā)展，在極大地拓展INS在民用領域應用的同時也給初始對準帶來了新的挑戰(zhàn)，針對INS初始對準的模型與方法展開研究，包括基于四元數(shù)的INS航位遞推算法、基于慣性凝結坐標系和IGG-Ⅲ等價權函數(shù)對靜態(tài)對準方法的改進、基于歐拉失準角的INS任意失準角非線性誤差模型、針對 INS非線性誤差模型的非線性濾

2、波算法和以GPS位置為輔助的INS動態(tài)對準。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴推導了基于四元數(shù)的INS航位遞推算法，姿態(tài)更新對航位遞推的精度起決定性作用，而較歐拉角和方向余弦矩陣，四元數(shù)具有方位間平滑插值、角位移序列與單個角位移轉(zhuǎn)換的優(yōu)勢，且利用四元數(shù)共軛能夠有效的計算反角位移，而且四元數(shù)僅有四個參數(shù)，計算負擔小。⑵基于慣性凝結坐標系法提出了慣性凝結粗對準方法，傳統(tǒng)解析粗對準對晃動敏感，慣性凝結粗對準可以跟蹤載體的角運動和線運動從而隔絕

3、晃動的影響；建立了基于 IGG-Ⅲ等價權函數(shù)的抗差精對準算法，IGG-Ⅲ等價權函數(shù)能有效的削弱大誤差對濾波系統(tǒng)的擾動。⑶建立了INS任意失準角非線性誤差模型，其小失準角情況下的簡化形式和仿真實驗均證明模型是效性的；針對3級CKF算法在非線性增強時性能下降的問題，提出了基于5級容積準則的5級CKF算法，不同失準角不同非線性濾波算法對比試驗的結果表明5級CKF具有較好的性能。⑷建立了基于松耦合的GPS/INS動態(tài)對準模型，分析了載體的不同運