修正型罗德里格斯参数在旋转弹导航中的高效算法

"修正型罗德里格斯参数在旋转弹上的应用 (2012年)" 这篇论文探讨了在旋转弹（如导弹或炮弹）的导航系统中，如何利用光纤陀螺（FOG）来提高其精确度。光纤陀螺作为现代导航系统的关键传感器，能够提供无漂移的角速度测量，对于旋转弹的高精度打击至关重要。基于光纤陀螺的捷联惯性导航系统（SINS）是实现这一目标的有效方法，它无需机械装置，能直接将陀螺仪的数据用于导航计算。 文章重点介绍了一种针对旋转弹特点的全姿态更新算法，该算法采用了修正型罗德里格斯参数（MRPs）。罗德里格斯参数是一种描述三维空间旋转的数学工具，通常由三个旋转角和对应的旋转轴向量构成。修正型罗德里格斯参数则是在此基础上进行优化，以适应旋转弹的特殊动态环境，比如短时、近程的飞行特性。 传统的姿态更新算法可能在处理不可交换误差（即由于特定顺序执行的旋转导致的误差）时存在不足，而新提出的算法则有效地抑制了这种误差。此外，新算法还能减少随着时间推移积累的误差，这对于飞行时间短但动态变化剧烈的旋转弹尤为重要。在高动态环境下，新算法减少了计算量，提升了导航算法的计算速度和精度。 论文通过仿真对比分析了新旧算法的性能，结果显示，采用修正型罗德里格斯参数的新算法在抑制不可交换误差、减小时间累积误差和降低计算复杂性方面具有明显优势，从而增强了旋转弹的导航性能和打击精度。 总结来说，这篇工程技术论文贡献了一种创新的导航策略，利用改良的罗德里格斯参数来优化旋转弹的捷联惯性导航系统，以应对高动态环境下的导航挑战，提升武器系统的打击效能。这一研究对于军事科技和相关领域的工程实践具有重要意义。