惯性导航基础知识学习----03 INS的初始对准

武汉大学惯性导航课程合集是入门惯导的精品课程~ 作为导航路上的鼠鼠我，要开始学习惯性导航了~ 需要达到的要求是大致了解惯导的原理等~ 后期会陆续更新惯导相关的知识和笔记等~

本blog为 武汉大学惯性导航课程 的记录~ 感谢团队提供的开源课件ppt和相关代码~
☘️概览：惯性器件的误差和标定（下）
⭐️省流：1️⃣介绍INS初始化的一个过程，定义了姿态角；2️⃣介绍了静态粗对准相关以及初始对准的影响因素3️⃣双矢量定位姿原理
这门课程讲的真的很好，墙裂建议惯导新手入门 加油加油~ (●ˇ∀ˇ●)
这篇文章简要介绍了一下惯导~ 我觉得写的不错~ 大家可以看看形成一个大体的认识

INS的初始对准

初始对准其实是初始化的一部分。

惯导的初始化

初始位置：给定（例如从GPS）

初始速度：零（静止状态）或给定

初始姿态：初始对准

1️⃣粗对准vs精对准

2️⃣静止状态 vs 运动状态

3️⃣重要性：失之毫厘，谬之千里

姿态：两个坐标系的角度关系

⭐️关于姿态角

1️⃣航向角：冲着当地正北 绕着z轴自转航向 北偏东为正

2️⃣俯仰角：车头抬起为正

3️⃣横滚角：绕着当前载体的纵轴 右翅膀下压为正

静态粗对准

⭐️先确定水平面 俯仰角 和横滚角 ；再确定航向角

加速度计调平

确定水平面 俯仰角 和横滚角

通过感应重力加速度找到水平面

陀螺罗盘

确定航向角

通过感应地球自转角速度找到航向

地球自转可以由三轴陀螺感知出来，记作w_e 分解到N方向为： w_ecosφ 分解到E方向为w_esinφ

在水平面（也就是N E平面 已经由加速度计测量出来了）X和Y方向的陀螺就可以感知到地球的加速度分量 如下图所示，从而反向推断出确定出航向角的大小

⭐️本质：用投影到水平面的两个陀螺测量分量来对投影到水平面上的地球自转的水平分量来进行感知，来推测出航向角。

战术级 1deg/h

导航级 0.01deg/h

航向角精度依赖于：

初始对准的影响因素

陀螺噪声对初始对准的影响——对准时间

静基座对准的航向角精度取决于?

陀螺 (东向轴) 零偏

纬度 (φ)

陀螺角度随机游走 ( ARW)

对准时间

加速度计调平精度

载体的晃动

双矢量定姿原理

静态解析粗对准—双矢量定姿

姿态：反映的是两个坐标系的角度关系

两个坐标系（这里是载体坐标系和北东地坐标系）对同一个向量进行观测；求解获得同一个向量在两个坐标系的投影。

载体坐标系（我们的惯性器件已知，能测出来）

北东地坐标系（只要知道纬度，大概就知道）

知道两个坐标系和一个矢量，就可以大概知道载体的姿态

向量需要线性无关的

几个坐标系的简称：

载体坐标系（b 系）

导航坐标系（北东地）（n 系）

惯性坐标系（i 系）

地心地固系（e 系）

为了使得数值更加精准，采用数值稳定性处理：

根据姿态矩阵计算姿态角

其他对准的原理

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