惯导系统基本方程.pptVIP

Lecture 9 -- INS analysis * * Analysis of Inertial Navigation System 惯性导航系统分析 Outline 惯导系统的速度方程 惯导系统的平台姿态方程 惯导系统的平台控制方程 惯导系统的位置方程 1.0 惯导系统的分析: 坐标系 当选取当地地理坐标系为导航坐标系时的基本方程 (速度, 姿态和位置) 坐标系: 地理坐标系: OENζ 平台坐标系: OXPYPZP 平台坐标系相对地理坐标系存在小误差角: 2.1 加速度计的输出 载体的加速度 (和速度) 方程 理想情况下, 沿着地理坐标系轴的加速度计的输出为： 上述方程只有当平台坐标系和地理坐标系重合时才成立. 因此, 载体的相对加速度表示在地理坐标系中: 2.2 平台误差角的影响 由于设备误差以及平台与地理坐标系之间的误差角, 加速度计实际的输出为: 实际加速度计的输出被计算机用来获得相对加速度: 2.3 计算的相对加速度 把 APX, APY 表示为 AE, AN 和 g , 得到 水平加速度之间的耦合通常可以忽略, 因此 2.4 平台的旋转 平台需要跟踪地理坐标系 平台相对地理坐标系的误差角可以表示成姿态角 α, β 和 γ 地理坐标系相对惯性空间的转动角速度 平台相对惯性空间的转动角速度 因此，平台相对地理坐标系的转动角速度: 2.4 平台的旋转 因此，平台相对地理坐标系的转动角速度: 其中 2.4 平台的旋转 沿着平台各个轴的误差角速率的分量: —— 平台的转动方程 ωPX, ωPY, ωPZ 是利用计算机通过陀螺仪和修正回路来控制平台实现的。 2.5 平台的控制 控制平台的角速率 由于存在陀螺漂移, 平台相对惯性空间的转动角速度为: 把它们用到平台的转动方程中，得到: 2.5 平台的控制 因此: 位置的计算: 2.6*惯导系统基本方程总结 2.7 系统方框图 1 Acc 1 Acc -1 END transformation between platform frame and geographic frame 上一堂课：惯导平台的控制（稳定、跟踪） 把平台放到导航系统的修正回路中分析 --- 舒拉调谐 着眼点：平台 这一堂课：重点讲述整个惯导系统的分析，建立基本方程（主要：速度、姿态方程、位置方程）， 分析载体的运动以及各种误差对惯导系统给出的导航参数（位置、速度、姿态）的影响。