姬晓琴 陈文辉 杨 业

1. 宇航智能控制技术国家级重点实验室，北京100854 2. 北京航天自动控制研究所，北京100854

惯性导航系统(简称惯导系统)利用陀螺仪和加速度计测量载体的角运动和线运动，并通过实时解算获得载体的姿态、速度和位置信息。惯导系统有平台式和捷联式2类实现方案。由于惯性导航是一种完全自主的导航方式，在军、民领域应用极为广泛。惯导系统是现代各类载体GNC系统的核心设备，其精度的高低制约着整个载体精度和性能的提高。因此，提高惯导系统的精度始终是惯性导航技术的研究重点。

提高惯导系统精度通常可以采用2种技术途径：1)直接提高惯性器件精度；2)采用误差补偿技术，降低惯性器件误差对导航精度的影响。前者难度大、成本高且周期长，后者则相对简单、快捷而实用[1]。

旋转调制技术是较常用的一种误差补偿方法，即将惯性器件或者惯性测量组合(Inertial Measurement Unit，IMU)外面加上转动和控制机构，利用翻转或者旋转将低频变化的惯性器件误差源调制为高频信号，进而有效地补偿惯性器件误差对导航的影响[2]。旋转方式根据旋转部件可分为2类：1)壳体旋转(元件级旋转)，一般应用于静电陀螺系统；2)是台体旋转(系统级旋转)，即整个惯性测量组合同步旋转[3]。

早在20世纪50年代末，就有学者提出了通过旋转调制技术补偿惯性器件漂移,提高导航精度的方法[4]。60到70年代，美、英和法等国舰船的平台式惯导系统均采用了旋转调制技术，主要实现方法有陀螺壳体旋转法、附加陀螺监控法(陀螺监控壳体反转法、陀螺监控转子正反旋转法、陀螺监控H调制法)和平台旋转法等[5]。……