MATLAB惯性导航工具箱用户手册

"MATLAB惯性导航工具箱是一款专用于惯性导航系统（INS）仿真的软件工具，适用于Windows平台，并包含用户手册。该工具箱提供了丰富的函数和算法，支持航迹/飞行器动力学仿真，坐标转换，以及考虑地球物理效应的导航计算。它还涵盖了陀螺仪和加速度计的漂移模型，初始化误差处理，以及噪声模型。此外，工具箱还具备生成和显示地球大圆轨迹的功能，并涉及游动方位角系统。手册包括了各种函数的详细说明，如坐标变换、导航更新、轨迹插值和可视化等。安装过程简单，只需将文件复制到指定目录并配置MATLAB路径。" MATLAB惯性导航工具箱（INS Toolbox 2003）是为开发和测试惯性导航系统设计的，它利用MATLAB的计算能力，为用户提供了便捷的环境来模拟和分析惯性导航系统的行为。该工具箱的核心功能包括： 1. **航迹/飞行器动力学仿真**：允许用户模拟飞行器在空气动力学和重力作用下的运动，考虑飞行器的加速度、速度和位置变化。 2. **坐标系转换**：提供了多种坐标系之间的转换，如地心地固坐标（ECEF）、北东地（ENU）、经纬度高度（LLH）和地平坐标（NED）等。 3. **地球物理效应**：考虑地球自转（科里奥利效应）和地球曲率对导航的影响，以及加速度计的漂移模型。 4. **陀螺仪和加速度计漂移**：模拟陀螺仪的零点漂移和加速度计的随机误差，这些都是惯性导航系统中的关键误差源。 5. **初始化误差**：处理初始速度和姿态角的误差，这对于确保导航系统的准确性和稳定性至关重要。 6. **陀螺仪噪声模型**：考虑传感器的噪声特性，对仿真结果进行更真实的预测。 7. **地球大圆轨迹**：生成和显示飞行器沿地球大圆路径的轨迹，这在长距离飞行或全球导航中尤为重要。 8. **游动方位角系统**：处理方位角的变化，对于导航系统解算方向信息至关重要。 工具箱中包含了一系列MATLAB函数，例如`bodupdat`用于更新载体动力学，`coriolis`计算科里奥利力，`dcm2eulr`进行方向余弦矩阵到欧拉角的转换，`gravity`计算重力加速度，`plotwrld`则用于绘制世界地图上的轨迹等。这些函数提供了惯性导航系统仿真所需的基本操作和计算。 安装工具箱时，用户需要在MATLAB的安装目录下创建一个新的子目录`ins`，并将工具箱的所有文件复制到该目录。然后，在MATLAB环境中，通过修改`pathdef.m`文件或使用MATLAB的`addpath`命令将工具箱路径添加到搜索路径中，以便正确调用其中的函数。 这个工具箱对于研究人员、工程师和学生来说是一个宝贵的资源，他们可以借此深入理解惯性导航系统的工作原理，进行系统设计、性能评估和故障诊断。