极区雷达辅助SINS空中对准算法：解决高纬度导航问题

本文档探讨的是"极区内基于雷达辅助的SINS空中对准算法"，发表于2014年的《西北工业大学学报》第32卷第1期。该研究针对高纬度地区惯性导航系统（Inertial Navigation System，SINS）在常规对准过程中遇到的问题，即由于纬度升高和经线收敛导致的导航失效。为了解决这一问题，作者提出了一种创新的方法，即采用格网导航力学编排的雷达辅助空中对准策略。 作者首先明确了以格林尼治子午线作为航向参考，构建了一个格网导航参考系，通过这个框架，他们给出了详细的导航力学模型和误差方程，从而有效地解决了惯导在极区定位和定向的难题。此外，论文还着重处理了雷达量测信息与惯导量测之间的不匹配问题，通过将雷达数据转换至地球地心固联参考系，确保了数据的一致性和精度。 核心算法设计了在格网导航体系下的雷达辅助SINS空中对准流程，这对于导航级别为1纳米/小时的SINS系统来说，显著提高了水平对准精度至1'，在进行转弯机动时，方位对准精度能达到5'。这为极区环境下的惯性导航提供了重要的工程实践参考，尤其是在考虑到北极地区日益变暖和航空活动需求增加的背景下。 论文的关键点包括惯性导航系统、卡尔曼滤波、数学模型、雷达测距技术、格网导航理论以及空中对准方法，同时强调了在极区环境下进行全天候高精度导航的重要性。为了适应极地条件，SINS需要摆脱传统的经线北向参考和罗经效应依赖，转向更为精确且适应性强的导航策略。 这篇文章对于理解和优化极区环境中的导航技术具有重要意义，为未来极地航空器的导航系统设计提供了有价值的技术支撑。