基于优化旋转矢量双子样算法的捷联惯导姿态解算

合集下载

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

Ｖｏ１．２７Ｎ。．５
Ｏｃｔ・２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３— ４８０７．２０１３．０５．０１１
ห้องสมุดไป่ตู้
基于优化旋转矢量双子样算法的捷联惯导姿态解算
唐．炜，刘林飞，张鹏，胡海秀
（江苏科技大学机械工程学院，江苏镇江２１２００３）摘要：在捷联惯导系统中，姿态更新算法会对导航精度产生至关重要的影响．旋转矢量法在抑制不可交换性误差及其累
积效应方面具有显著的优点．为兼顾姿态解算的实时性与精确性，文中基于旋转矢量双子样算法原理推导其误差补偿项，并进行了圆锥运动环境下的算法优化，以提高算法的动态适应性，从而形成了优化的旋转矢量双子样算法．最后通过与传统四元数法进行对比分析，表明在捷联惯导姿态解算中，采用优化旋转矢量双子样算法不仅可较好满足系统实时性要求，同时还能较明显地提高解算精度．关键词：捷联惯导系统；姿态更新；旋转矢量；双子样算法
ＴａｎｇＷｅｉ，ＬｉｕＬｉｎｆｅｉ．，ＺｈａｎｇＰｅｎｇ，ＨｕＨａｉｘｉｕ・
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２００３，Ｃｈｉｎａ）
第２７卷第５期
２０１３年１０月
江苏科技大学学报（自然科学版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｔｉｔｕｄｅｕｐｄａｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓａｐｒｏｆｏｕｎｄｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｉｎｔｈｅｓｔｒａｐｄｏｗｎｉｎｅｒｔｉａｌ
ｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ（ＳＩＮＳ）．Ｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇｔｈｅｎ０ｎｃｏｍｍｕｔａｔｉｖｉｔｙｅｒｒｏｒａｎｄｅｒｒｏｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｓａｒｅｍａｒｋａｂｌｅｅｆｆｅｃｔ
ｏｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｒｅａｌ — ｔｉｍｅａｎｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆａｔｔｉｔｕｄｅｕｐｄａｔｅｉｎｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａ — ｐｅｒｄｅｄｕｃｅｓｔｈｅｄｅｔａｉｌｓｏｆｅｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｔｅｒｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｔｗｉｎ－－ｓａｍｐｌｅｒｏｔａｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒａｎｄｔｈｅｃａｌ－－ｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｉｎｔｈｅｃｏｎｎｉｎｇｍｏｔｉｏｎｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｆｏｒｍｉｎｇａｎｅｗｉｍｐｒｏｖｅｄｔｗｉｎ — ｓａｍｐｌｅｒｏｔａｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｔｗｉｎ— ｓａｍｐｌｅｒｏｔａ－ｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｍｕｃｈｓｔｒｏｎｇｅｒｉｎｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｒｅａｌ・ｔｉｍｅａｎｄａｃｃｕｒａｃｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｈａｎｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｑｕａｔｅｒｎｉｏｎａｌｇｏｉｔｒｈｍｉｎｔｈｅｉｅｆｌｄｏｆａｔｔｉｔｕｄｅｕｐｄａｔｅｏｆＳＩＮＳ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｒａｐｄｏｗｎｉｎｅｔｉｒａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ａｔｔｉｔｕｄｅｕｐｄａｔｉｎｇ；ｒｏｔａｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒ；ｔｗｉｎ－ｓａｍｐｌｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ
中图分类号：Ｖ２４９．３文献标志码：Ａ文章编号：１６７３ — ４８０７ｃ２０１３）０５— ０４７１ — ０７
Ｉｍｐｒｏｖｅｄｔｗｉｎ— ｓａｍｐｌｅｒｏｔａｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＳＩＮＳａｔｔｉｔｕｄｅｕｐｄａｔｉｎｇ