捷联式惯导系统导航参数的解算

    3.3.2　捷联式惯导系统导航参数的解算

    捷联式惯导和平台式惯导的主要区别是捷联系统用计算机来完成导航平台的功能，下面以游动方位坐标系的导航系统为例，来说明导航参数的解算。

    1.比力的坐标变换

    在导航坐标系上表达的比力fⁿ与在载体坐标系上表达的比力f^b存在如下关系:

    

    简写为

    

    考虑到

    C(n+ 1)= C(n)ΔC(n)

    得比力的积分表达式:

    

    ΔC取一阶，采用等效转动矢量，则

    

    设

    

    则

    

    设

    

    则

    

    

    进行迭代计算，求得s₁，s₂后，即可计算得到uⁿ。

    在以上变换计算中，如ω只考虑陀螺仪的输出，则只是载体系转动的坐标变换。若再考虑导航坐标系的转动时，则需再加一修正项。

    

    2.姿态和航向的计算

    姿态阵的计算常用等效转动矢量和四元数相结合的方法。

    把计算得到的四元数转换成姿态阵，则可从姿态阵的元素中提取出姿态和航向角。姿态阵为:

    

    

    

    γ定义域为0°～±180°，ψ_G定义域为0°～360°，故存在象限判断问题，方法类似于平台式惯导系统中λ和α象限的判断。姿态阵的计算、比力变换和姿态航向角的提取，等效于导航平台的功能。其他导航计算部分则与平台式惯导系统完全相同。