王伟鹏 杨 博 李 方

1．北京航空航天大学宇航学院，北京 1001912.空军工程大学工程学院，西安 710038



基于角速率和速度增量的捷联惯性导航算法研究

王伟鹏1杨 博1李 方2

1．北京航空航天大学宇航学院，北京 1001912.空军工程大学工程学院，西安 710038

捷联惯性导航算法一般是基于惯性器件输出为角速率、比力或角增量、速度增量进行设计的，不能直接应用于陀螺输出为角速率、加速度计输出为速度增量的捷联惯性导航系统。为了解决此问题和满足精度要求，重新设计了一套捷联惯性导航算法：姿态更新算法采用了经典的四阶龙格-库塔法，推导出了一种新的速度更新算法，该算法可以有效补偿速度计算中的划桨效应误差。仿真结果表明，该种速度更新算法仿真速度快、精度高，具有一定的工程实用价值。

角速率；速度增量；四阶龙格-库塔法；划桨效应

捷联惯性导航系统(Strap-down Inertial Navigation System，简称SINS)广泛应用在飞机、舰船、坦克、导弹等海、陆、空、天惯性导航与制导领域。为了提高系统的精度，满足各种载体的导航与制导要求，出现了很多捷联算法研究[1-6]。

由于陀螺仪输出有角速率和角增量两种方式，如微机械陀螺输出为角速率或角增量方式、激光陀螺输出为角增量方式、光纤陀螺输出为角速率方式等；加速度计输出有比力和速度增量两种方式。因此，SINS的解算有以下组合方式[7]： 1)角速率和比力； 2)角增量和速度增量； 3)角增量和比力； 4)角速率和速度增量。在实际惯性导航系统中，因工作环境、技术指标及成本等方面的限制，需要选择不同等级的惯性器件，使得常规的角速率与比力、角增量与速度增量输出方式为主的SINS导航算法不能满足实际系统的设计需求。……