旋转调制惯导系统误差分析：载体角运动影响

"载体角运动对旋转调制惯导系统误差影响分析 (2012年)" 本文主要探讨了载体角运动对旋转调制惯性导航系统（Rotation Modulation Inertial Navigation System, RMINS）精度的影响。旋转调制技术是一种通过让惯性器件周期性旋转来抵消陀螺仪的常值漂移和加速度计的常值零偏，从而提升系统精度的技术。该技术由Geller在1968年首次提出，并在随后的研究中得到了广泛应用。 在实际操作中，当载体（如飞机或船舶）发生角运动时，会引入新的误差源，这对旋转调制的效果产生显著影响。文章特别关注了双轴转停旋转调制系统，从捷联惯导（ Strapdown Inertial Navigation System, SINS）的姿态角误差方程出发进行分析。 姿态角误差模型是理解旋转调制系统性能的关键。模型包括陀螺仪的刻度系数误差（ωi），安装误差（Cω），以及常值漂移和随机漂移误差（ε和n"）。刻度系数误差导致的直流分量误差可以等效为不可调制的常值陀螺漂移，这种误差对系统的精度水平有显著影响。而安装误差产生的交流分量误差则可以等效为周期性的陀螺仪漂移，其对系统精度的影响相对较小。 在分析过程中，作者考虑了旋转坐标系（s系）到载体坐标系（b系）的转换，通过方向余弦矩阵Csb来描述载体的角运动。旋转式捷联惯导系统姿态角误差方程展示了角运动如何影响陀螺仪输出，进而影响导航精度。 仿真结果证实了理论分析的准确性，即载体角运动确实会对旋转调制效果产生影响，其中刻度系数误差的影响尤为突出。这些发现对于优化旋转调制系统设计，减少因载体角运动引起的导航误差具有重要意义，为惯性导航系统的精度提升提供了理论依据。 总结来说，这篇论文深入探讨了载体角运动对旋转调制惯导系统精度的影响，通过理论分析和仿真验证，揭示了刻度系数误差和安装误差在系统误差中的角色。这对于理解和改进基于旋转调制的惯性导航系统具有重要的实践价值。