惯性导航系统的杆臂效应算法

资 源 简 介

惯性导航系统的杆臂效应算法

详 情 说 明

在惯性导航系统中，特别是捷联惯导的结算过程中，杆臂效应是一个不可忽视的误差源。杆臂效应指的是惯性测量单元（IMU）的安装位置与载体旋转中心不重合时，由于载体角运动导致IMU感受到的线加速度与旋转中心处不同。这种现象会直接影响导航精度，尤其是在高动态环境下。

杆臂效应的补偿算法通常涉及以下几个关键步骤：首先，需要精确测量IMU安装位置与载体旋转中心之间的杆臂向量。其次，在姿态解算过程中，通过载体角速度信息计算杆臂效应引起的附加加速度。最后，将这部分附加加速度从原始加速度测量值中扣除，从而得到旋转中心处的真实加速度。

对于捷联惯导系统，杆臂效应补偿通常与姿态更新算法同步进行。算法实现时需要考虑坐标系转换，通常将杆臂向量从IMU坐标系转换到导航坐标系。此外，在高动态条件下，还需要考虑二阶小量的影响，以确保补偿的准确性。

在实际应用中，杆臂效应补偿的效果与杆臂向量的标定精度密切相关。因此，系统初始安装时的杆臂标定是一个关键环节，通常需要借助专门的标定设备或标定算法来完成。随着导航算法的发展，现代惯导系统已经能够实现实时高效的杆臂效应补偿，显著提升了高动态环境下的导航精度。