捷联惯导

捷联惯导系统原理大作业报告姓名：学号：日期：2018年1月6日1． 捷联惯导系统相关原理及程序代码实现捷联惯导系统原理框图如下图所示： 导入所给陀螺仪、加速度计和高度的数据，并利用题目所给初始条件进行初始化。 导入数据 初始化经纬度、姿态角和地球相关参数（采用克拉索夫斯基参考旋转椭球体模型） 初始化姿态矩阵 确定四元数的初值四元数与姿态矩阵各元素的关系如下： 指北方位惯导系统下地球的初始速率 初始位置速率位置速率的计算公式为： 初始重力加速度重力加速度计算公式为： 解算飞行器的姿态角、位置和速度 解算循环及其相关参数初始化 四元数的更新四元数微分方程为： 姿态矩阵的计算姿态矩阵与四元数的关系为： 姿态角的计算姿态角可以通过姿态矩阵来计算，姿态角的主值为：，，，滚转角和航向角可以通过下表确定： 东北天向速度的计算首先要进行比力的坐标变换，然后求解速度微分方程： 计算经纬度经纬度计算公式为：，2． 解算结果 解算出经纬度如下图所示：解算结果题目要求要求误差实际误差经度/度117.7246117.6715680288540.0572957790.0531纬度/度26.711226.7234133941590.0572957790.0122由上表可以看出经过解算得到的经纬度是符合要求的。飞行器的飞行轨迹为： 计算出的姿态角为：解算结果题目要求要求误差实际误差航向角/度135.00341350.00572957790.0034俯仰角/度0.002400.00572957790.0024滚转角/度0.001700.00572957790.0017由上表可以看出经过解算得到的姿态角是符合要求的。 解算出的东北天向速度为：解算结果题目要求要求误差实际误差东向速度(m/s)0..8564010.8564北向速度(m/s)3.8746013.8764天向速度(m/s)-31.169601-31.1896地速为：解算结果题目要求要求误差实际误差地速(m/s)3.9699013.9699由以上结果可以看出，速度误差很大，尤其是天向速度，可能原因是没有高度阻尼环节，所采用的算法比较简便，没有用子样算法，导致最后速度误差很大。