无陀螺捷联惯导系统角速度解算

资 源 简 介

无陀螺捷联惯导系统角速度解算

详 情 说 明

无陀螺捷联惯导系统（GFSINS）是一种不依赖陀螺仪测量角速度的惯性导航方案，其核心在于利用空间分布的加速度计组合来解算载体的角速度信息。六加速度计立方体模型是其中一种经典配置方案。

在六加速度计立方体模型中，六个加速度计分别安装在立方体结构的六个面中心，测量三个正交方向的比力（即比力加速度）。通过合理布局，可以利用加速度计测量值之间的差异反演出载体的角速度。

角速度解算的基本原理基于刚体运动学。立方体模型的几何对称性使得各加速度计的位置向量与载体角速度存在明确的数学关系。当载体旋转时，各加速度计会感受到因旋转产生的向心加速度和切向加速度，通过建立相应的运动学方程，可以构造线性方程组求解角速度分量。

解算过程中需要处理的主要问题包括：加速度计安装误差的标定、测量噪声的抑制、以及角速度微分项的误差积累。由于无陀螺系统直接利用加速度计信息推算角速度，其解算精度受加速度计性能、安装布局及解算算法的影响较大。

该方法的优势在于避免了陀螺仪的累积漂移问题，但实时性和精度通常不如传统陀螺仪方案，适用于对成本敏感或短时高动态的应用场景。