光纤陀螺捷联惯导在载体精密位姿测量中的应用

"基于光纤陀螺捷联惯导的载体位姿精密测量" 本文主要探讨了在大型特种载体位姿测量领域中，如何解决现有系统存在的结构复杂、可靠性差和成本高昂的问题。研究者提出了一种创新的方法，该方法依赖于光纤陀螺（FOG）捷联惯导系统（SINS）并结合卫星与天文二级组合导航技术，以实现对载体的精确测量。 光纤陀螺捷联惯导系统（SINS）是一种先进的导航技术，它利用光纤陀螺的高精度角速度测量能力，结合加速度计的数据，实时计算出载体的位置、速度和姿态信息。相较于传统的惯性导航系统，FOG-SINS具有体积小、重量轻、精度高、可靠性强和维护成本低等优点，因此被广泛应用于各种复杂环境下的导航任务。 文章中提到了二级组合导航系统，这意味着系统将来自卫星导航（例如GPS）和天文导航的信息结合起来，以提高整体导航性能。卫星导航提供全球覆盖的定位信息，而天文导航则利用星辰等天体的位置进行定位，两者结合可以互补各自的不足，进一步提升定位精度和鲁棒性。 为了实现这一精密测量，文章详细阐述了组合导航系统的滤波结构、误差方程和数学模型。滤波技术通常指的是卡尔曼滤波，用于融合不同传感器数据并减小噪声影响，误差方程描述了系统中各个参数的不确定性，数学模型则构建了整个导航系统的动态行为。 实验分析和精度评估结果显示，采用小型化、高可靠性和低成本的FOG-SINS进行组合导航，可以有效地实现载体的速度和姿态的精确测量。这表明，基于FOG-SINS的载体位姿精密测量方法不仅降低了系统成本，而且保持了高性能，是导航技术的一个重要发展方向。 关键词：测量、光纤陀螺、捷联惯导系统、最优估计。这些关键词揭示了研究的核心内容，即通过优化的测量技术和导航算法，利用光纤陀螺的特性，提高载体定位和姿态测量的精确度。 这项工作为大型特种载体的位姿测量提供了新的解决方案，有望推动导航技术的进步，特别是在降低成本和提高可靠性方面。对于航空航天、航海、军事以及其他对载体定位精度有严格要求的领域，这种方法具有重要的应用价值。