捷联惯导姿态算法优化与比较研究

“捷联惯导姿态算法若干问题的研究.pdf” 这篇研究论文主要探讨了捷联惯导系统（ Strapdown Inertial Navigation System, SINNS）中的姿态更新算法，特别是在捷联惯导系统中，姿态更新算法对于系统的精度有着至关重要的影响。作者张士邈、刘放和秦永元通过深入研究提出了一种等效旋动矢量算法，并针对锥运动条件进行了算法优化。 文章首先介绍了在捷联惯导系统中，姿态更新算法的重要性，指出选择和设计恰当的算法对于提高系统精度至关重要。传统上，四元数法常被用于姿态表示和更新，但四元数在处理非刚体旋转时存在不可交换性误差，尤其是在高动态条件下，这种误差会更加显著。 论文的重点在于研究等效旋动矢量算法，这是一种可以有效减少计算复杂性和提高精度的算法。通过对锥运动的模拟，作者对等效旋动矢量算法进行了优化，以适应系统在特殊运动状态下的表现。仿真结果显示，优化后的等效旋动矢量算法在精度上明显优于传统的四元数方法，而且随着采样频率的增加，姿态更新算法的精度也相应提高。 此外，论文还对比了四元数、旋动矢量及其优化算法，这有助于读者更全面地理解各种方法的优劣。通过这些对比，不仅突显了等效旋动矢量算法的优势，也为实际应用提供了理论支持和参考。 总结来说，该研究对捷联惯导系统中的姿态更新算法进行了深入探索，特别强调了等效旋动矢量算法在提高系统精度方面的贡献，对于理解捷联惯导系统的工作原理和优化算法设计具有重要价值。这一研究结果对于导航系统的设计者和工程师来说，提供了改进现有系统性能的新思路和可能的技术途径。