基于地轴矢量解算的SINS无纬度支持自对准方法

基于地轴矢量解算的SINS无纬度支持自对准方法

论文摘要

针对无纬度条件下SINS初始对准问题,提出了一种基于地轴矢量解算的对准方法。在静止基座下,利用陀螺仪敏感地轴矢量,直接建立导航系轴向矢量在载体系的正交投影,解析式确定姿态矩阵;晃动基座条件下,根据惯性系重力矢量观测,构建以地轴矢量为旋转轴的两组等角旋转矢量序列,利用QUEST算法求解旋转四元数实现对地轴矢量的优化解算,并以此建立导航系轴向矢量的载体惯性系投影,最后利用陀螺跟踪载体系相对惯性系的变化,确定载体系相对导航系的姿态关系。静止基座解算实验表明直接解析式对准与传统的解析式对准精度相当,但解算效率得到了提高;晃动基座仿真与船载实验均表明基于四元数的地轴矢量优化解算在精度上要优于三矢量几何解算方法,引入低通滤波环节后,对准精度进一步提高。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 基于地轴矢量解算的对准思路
  •   1.1 静止基座下的对准思路
  •   1.2 晃动基座对准思路
  • 2 静止基座下直接解析对准方法
  •   2.1 直接解析对准算法
  •   2.2 与传统解析法的统一关系
  •   2.3 精度分析
  • 3 基于地轴矢量解算的晃动基座自对准方法
  •   3.1 对准基本流程
  •   3.2 地轴矢量的三矢量几何解算方法
  •   3.3 地轴矢量的四元数解算方法
  • 4 实验验证
  •   4.1 静止基座对准实验验证
  •     4.1.1 仿真实验
  •     4.1.2 转台静止基座实验
  •   4.2 晃动基座对准仿真校验
  •   4.3 船载实验验证
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郑振宇,周爱军,唐君,徐轩彬

    关键词: 地轴矢量,无纬度支持初始对准

    来源: 宇航学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 船舶工业

    单位: 海军大连舰艇学院

    基金: 国家自然科学基金(61473095),科技部国际合作项目(ZD2015014)

    分类号: U666.1

    页码: 77-84

    总页数: 8

    文件大小: 272K

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