中国惯性技术学报 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (1): 1-7.doi: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2024.01.001

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基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法

  

  • 出版日期:2024-01-30 发布日期:2024-01-31

  • Online:2024-01-30 Published:2024-01-31

摘要: 为提高捷联惯导在高动态条件下的姿态解算精度,基于等效旋转矢量泰勒级数展开法,提出一种基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法。以正弦函数拟合载体运动角速度,考虑Bortz方程高阶项的影响,对陀螺角增量表示的旋转矢量进行泰勒六阶展开,对比旋转矢量不同形式表达式求得误差补偿系数。在MATLAB平台上,以圆锥运动与大角速率转动并存环境作为仿真条件,对所提算法与传统算法进行对比仿真分析。仿真结果表明,在小半锥角低频圆锥运动伴随高速角速率转动情况下,所提算法性能较好,当半锥角为0.5 °、角频率为2.26π rad/s、常值角速率为5.30 rad/s、姿态解算周期为0.02 s时,所提正弦函数拟合三子样旋转矢量算法与传统扩展形式频率级数/显示频率三子样圆锥算法相比误差降低了2个数量级。

关键词: 捷联姿态算法, 高动态, 正弦函数拟合, 等效旋转矢量