角速率输入圆锥误差补偿优化算法研究

"一种角速率输入的圆锥算法设计" 这篇论文是汤传业和陈熙源等人合作的研究成果，主要关注的是如何改进传统捷联惯导（ Strapdown Inertial Navigation System, SINS）姿态算法在高动态环境下的精度问题。在高动态环境下，如航空航天或海洋运输等领域，传统捷联惯导系统可能会因为圆锥运动（Coning Motion）导致的误差而降低精度。圆锥运动是指载体围绕一个轴线进行非对称旋转，这在实际操作中是常见的动态行为。 论文提出了一个针对角速率输入的圆锥误差补偿优化算法，该算法特别适用于期望的圆锥运动环境。研究人员首先深入分析了圆锥误差补偿的一般公式，然后建立了一个基于角速率输入的圆锥误差评估标准。利用最小二乘法原理，他们设计了一个优化目标，旨在最小化圆锥误差。进一步，他们推导出了角速率输入的圆锥误差补偿优化系数，这些系数能够动态调整以适应不同的载体运动环境。 论文中的数值仿真比较了新算法与传统的频域泰勒（Taylor）算法在圆锥运动环境下的性能。结果显示，在高频圆锥运动条件下，新提出的算法显著提高了姿态计算的精度，这对于高动态应用来说是一个重大的改进。 关键词涵盖了水路运输、角速率、圆锥运动环境、圆锥误差补偿以及优化算法，强调了这项研究的应用领域和核心内容。论文得到了多个基金项目的支持，包括高等学校博士学科点专项科研基金、973课题、海洋公益性行业科研专项经费项目、江苏省自然科学基金项目以及国家自然科学基金等，表明了其研究的学术价值和实际意义。 这篇论文提供了一种创新的解决方案，用于提升基于角速率输入的捷联惯导系统在复杂动态条件下的性能，对于惯性导航技术的发展具有积极的推动作用。通过改善圆锥误差补偿，该算法有望在军事、航空航天、航海等领域提高导航系统的准确性和可靠性。