惯性导航和惯性器件（三）

INS的初始化

• INS的初始位置、速度必须由外界其他系统给定
• 但初始姿态可以由初始对准给出

静态粗对准

• 通过 载体上 横滚、俯仰方向加计可以计算出水平面偏转情况，但航向方向与加计重力轴共线，无法计算出航向

• 地球自转角速度在当地可以分解为 北向和垂向 角速度，其中垂向角速度与航向无关，但北向角速度原则上可以敏感航向

  （陀螺粗对准 <=> 陀螺寻北 <=> 陀螺找平）

加速度计调平

陀螺罗盘

陀螺粗对准误差(初始对准航向精度)：

以战术级陀螺为例，测量精度约为$1°/h$

$\delta \varphi =\frac{\delta \omega }{w_{e}cos\varphi }=\frac{1°/h}{10°/h}=0.1rad/s=5.7°$

==> 战术级惯导基本无法实现高精度的初始导航对准

思考

==> 纬度对陀螺罗盘的影响非常大

直观描述:

在纬度相同的点，考察平均时间、ARW与陀螺误差的关系

陀螺初始对准精度影响因素总结

静态解析粗对准–双矢量定姿算法

实际解算时：

考虑到IMU实际测量w不准可能存在向量不正交，进而有数值稳定性问题，先对参与解算的矢量做单位化和正交化处理：

姿态阵->姿态角计算：