大角速率機動下捷聯慣性姿態(tài)誤差評估與補償算法研究.pdf

1、在捷聯慣性導航姿態(tài)更新算法研究中， Musoff用 Jacobian橢圓函數和Richardson外推法評估了Miller優(yōu)化圓錐算法的性能。他證明了，當載體的角速度是由Jacobian橢圓函數描述的廣義圓錐運動時，Miller的優(yōu)化圓錐算法不再是最優(yōu)的。雖然Musoff證明了Miller的優(yōu)化圓錐算法不再是最優(yōu)的，但是卻沒給出如何求取最優(yōu)系數的方法。本文基于一種廣義定義的圓錐運動環(huán)境即圓錐運動和大角速率轉動并存的環(huán)境，對于傳統的圓錐算

2、法進行了精度分析和評價，并設計了更高精度的姿態(tài)更新算法。
　　本文做了如下的工作：
　?。?）基于大角速率轉動和圓錐運動并存環(huán)境下的規(guī)范化四元數，對頻率級數圓錐算法和顯式頻率整形圓錐算法進行了算法精度的理論分析，并給出了兩種算法在此環(huán)境下的理論誤差。在大角速率轉動和圓錐運動并存環(huán)境下，本文采取了等效旋轉矢量二階近似的方法，提高了其理論值的精度。仿真發(fā)現，在大角速率轉動和圓錐運動并存的環(huán)境下，當載體在低頻率圓錐運動下時，顯式頻

3、率整形算法比頻率級數算法精度更高。
　?。?）通過理論分析，推導出了在圓錐運動和大角速率轉動并存環(huán)境下，傳統姿態(tài)更新算法中忽略掉的不可交換性誤差高階項的理論值，證明了其不可忽略性。設計了高階不可交換性誤差補償算法，并對三子樣算法的系數進行求解?；诖蠼撬俾兽D動和圓錐運動并存環(huán)境下的規(guī)范化四元數和Savage的惡劣角速率環(huán)境對設計的高階算法進行了仿真驗證，從仿真結果可以看出，新的高階姿態(tài)更新算法可以很好的提高姿態(tài)更新的精度。