基于对偶四元数的圆锥及划船误差补偿改进算法

摘要：

为提高高动态环境下的对偶四元数捷联惯性导航算法解算精度,将梯形数字积分算法应用于圆锥和划船误差补偿算法中,改进了姿态和速度解算算法,提高了对偶四元数捷联惯性导航算法的解算精度.在单个采样周期内,利用前一时刻采集的陀螺角速率信号和当前时刻采集的陀螺角速率信号,通过梯形积分方式计算角增量进行圆锥误差补偿;利用前一时刻采集的加速度计信号和当前时刻的加速度计信号,通过梯形积分方式计算速度增量并结合同一时刻的角增量进行划船误差补偿.通过设计的多组动态模拟仿真航迹验证表明,当角速率和比力作为圆锥和划船误差补偿算法输入时,梯形积分算法的精度高于传统的矩形积分算法,且航迹的动态性越高,改进算法的性能优势越显著.同时,通过动态跑车实验结果的分析对比,进一步验证了该改进算法的实用性.

关键词：控制科学与技术、对偶四元数、捷联惯性导航算法、圆锥误差补偿算法、划船误差补偿算法、梯形积分方法

所属期刊栏目：38

分类号：V249.32+2(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国家自然科学基金项目61533008、61374115、61533009、61673208;江苏省研究生培养创新工程项目CXLX13_156;南京航空航天大学研究生创新基地实验室开放基金项目KFJJ20160320;江苏省“333工程”科研资助立项项目BRA2016405;留学人员科技活动项目择优资助项目2016年;航空科学基金项目20165552043

在线出版日期：2017-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1336-1347