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组合导航捷联惯导推算过程
 日期:2022/11/8 9:21:00 

组合导航捷联惯导推算过程
    捷联惯导(SINS)是将IMU直接装在载体上,需要通过软件实现初始对准和坐标转换,组合导航其优点是结构简单,体积小,缺点是对IMU精度要求高,软件计算量大,由于较容易实现目前应用较多。还有一种平台惯导有一个物理机电平台,该平台在物理上实现了直接对准导航坐标系,其优点是精度高、软件计算简单,缺点是硬件平台设计复杂、体积大,一般用于高精度领域,没有SINS应用那么广泛。

 
   SINS初始对准的目的是建立导航坐标系与载体坐标系的方位关系,实现载体运动状态从载体坐标系向导航坐标系的转换。
(1)组合导航位置初始化:通过其他定位系统(GNSS或测量仪器)测量的当前位置给SINS的初始位置赋值。
(2)组合导航四元数初始化:根据事先标定的载体坐标系和导航坐标系之间的旋转欧拉角(俯仰角、横滚角、倾斜角)计算出四元数。欧拉角、四元数和坐标转换矩阵三者之间可以互相转换。
(3)组合导航捷联惯导解算过程:也叫机械编排,利用前一运算周期的位置、速度、姿态和当前时刻的IMU角速度和加速度测量值,解算出当前时刻的位置、速度和姿态。这个过程一般使用kalman滤波进行状态变量修正,并进一步对坐标转换矩阵和四元数进行修正。