法向量位置模型下旋转调制惯导极区综合校正算法

为抑制极区惯性导航系统随时间积累的导航误差,提出一种基于法向量位置模型的综合校正算法,对旋转调制惯导系统的等效方位陀螺常值漂移进行了估计。在法向量位置模型下建立了位置误差与漂移角之间的数学模型,推导了漂移角和等效方位陀螺常值漂移的方程,在外水平阻尼条件下设计实现了综合校正算法。基于北极实际航测数据的处理试验结果表明,提出的综合校正算法具有全球适用性,能够估计等效方位陀螺常值漂移以提高导航定位精度,采用所提综合校正算法后的归一化定位误差相比于阻尼后的结果大约减小53%。

法向量位置模型下的水下长航时惯性导航阻尼算法

在法向量位置模型的惯性导航力学编排下,提出了一种适用于全球的阻尼算法,在出入极区时可保持阻尼过程的连续性,并且在水下长航时的背景下能够有效提高导航精度。根据法向量位置模型下的惯性导航误差微分方程,分别在垂直通道和水平通道中设计了阻尼网络,水平通道实现了基于法向量位置模型的三阶无静差阻尼算法。基于北极实际航行数据的仿真试验结果表明,提出的阻尼算法同时适用于极区与非极区,抑制了周期性振荡,定位的归一化误差最大值相比于无阻尼系统大约减小了47%。

基于虚拟圆球法向量的极区惯性导航算法

提出了一种基于虚拟圆球法向量位置表示的具有全球范围适用性的惯性导航算法。避免了横坐标系、格网坐标系极区导航算法中参考椭球模型下曲率半径近似计算带来的误差问题,且不需要在极区算法和非极区算法之间进行复杂的切换。与地球坐标系下惯性导航算法相比,由于高度通道和水平通道的导航解算分开,便于通过阻尼抑制高度通道的误差发散问题。分别建立了高度通道和水平通道的误差微分方程,对极区和非极区惯性导航进行了统一的更加精确的误差特性分析。基于实际航海导航试验数据的仿真结果表明,相比横坐标系、格网坐标系极区导航算法,提出的极区导航算法形式简洁易实现,精度略高,且具有全球适用性。