等效旋转矢量法优化旋转弹姿态解算

"等效旋转矢量法在旋转弹姿态解算中的应用 (2011年)" 这篇论文探讨了在捷联惯性导航系统（ Strap-down Inertial Navigation System, SINS）中，如何通过等效旋转矢量法优化旋转弹（如导弹或火箭）的姿态解算。姿态更新算法是SINS的核心部分，它决定了导航系统的精度和性能。在传统的四元数增量算法基础上，引入等效旋转矢量法可以显著改善姿态解算的准确性。 四元数是一种在三维空间中表示旋转的数学工具，它具有良好的数学性质和计算效率，但存在不可交换性的问题，即不同的顺序可能导致不同的结果，这在处理连续旋转时可能会引入误差。等效旋转矢量法则能有效抑制这种不可交换误差，从而提高姿态解算的精确度。 论文中，作者李海涛、曹咏弘和祖静提出了一个针对旋转弹的数学模型，该模型利用等效旋转矢量对四元数增量算法进行改进。旋转弹在飞行过程中由于自身的高速旋转，其姿态测量和解算具有特殊性，传统的算法可能无法有效地处理这种情况。等效旋转矢量法通过更精确地描述旋转弹的瞬时姿态变化，减少了累积误差，从而提高了导航系统的长期稳定性。 在仿真结果中，该算法被证实能显著抑制不可交换误差，并在一定程度上减小了由于连续旋转导致的累积误差，这对于旋转弹的精确制导至关重要。此外，更高的导航精度意味着弹道控制更加精准，有助于提升武器系统的打击效能。 该研究的关键词包括无陀螺捷联惯导（ Strap-down Inertial Navigation without Gyros）、旋转弹、四元数、等效旋转矢量法以及姿态更新。这些关键词揭示了论文研究的主要领域和技术手段，其中无陀螺捷联惯导强调了不依赖传统机械陀螺仪的导航技术，而三子样可能是指利用三个关键点或时间样本来估计旋转矢量。 这篇论文对于理解并改进旋转弹的导航系统，特别是姿态解算环节，提供了重要的理论依据和技术方案，对于相关领域的工程实践有着积极的指导意义。