捷联惯导解算

资 源 简 介

捷联惯导解算

详 情 说 明

捷联惯性导航系统是一种不依赖外部信号的自主导航技术，其核心在于通过惯性测量单元（IMU）获取的角速度和比力数据来解算载体的运动状态。解算过程主要包含三个关键环节：

首先是姿态更新环节。系统利用陀螺仪测量的角速度数据，通过四元数微分方程或等效旋转矢量算法，实时计算载体坐标系相对导航坐标系的姿态变化。这个过程中需要特别注意圆锥误差补偿问题，特别是在高动态环境下。

其次是速度解算环节。加速度计测量的比力数据经过坐标变换后，需要补偿重力加速度和哥氏加速度的影响。针对不同应用场景，可采用不同的积分算法，如梯形积分或龙格-库塔方法，以提高计算精度。

最后是位置更新环节。通过速度信息的二次积分获得位置变化量，这个过程中需要处理地球曲率和自转带来的复杂因素。对于短时导航，可采用简化模型；而长航时应用则需要更精确的地球模型和误差补偿算法。

整个解算流程构成一个严密的递推计算过程，每个环节的误差都会随时间累积，因此算法设计时需要特别关注数值稳定性和误差控制。现代捷联惯导系统常采用多子样算法来提高解算精度，并根据具体应用场景在计算复杂度和精度之间进行权衡。