王晓君, 韩正阳, 许向阳

(河北科技大学信息科学与工程学院, 石家庄 050054)

捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)把惯导仪器直接固联在载体上,用计算机来完成导航功能,省去了复杂的物理实体平台,相较于平台式惯导系统具有结构简单、体积小等优点[1]。但这些优点是用复杂的算法设计和繁重的计算负荷换取的。由于高精度的惯导器件实物价格昂贵且建模复杂[2],因此,需要研究惯导信号的反演技术,对载体轨迹反解算从而模拟惯导器件的测量值,以供后续的组合导航及惯导解算方程研究。

中外许多学者对载体轨迹生成进行了全方面的仿真[3],这为研究惯导信号反演算法提供科学依据。惯导反演算法从载体轨迹中提取需要的信息,然后进行推算得出惯性传感器的测量值。文献[4]研究了组合导航仿真轨迹发生器；文献[5]使用飞行器六自由度模型生成捷联惯导轨迹发生器,使惯导系统和飞控有机地融合到一起；文献[6]仿真出了无人机机动过程和轨迹参数的获取。

主要基于信息层的捷联惯导系统的仿真,介绍如何将载体轨迹中的位置、速度等数据信息反演得到惯导器件测量值： 比力、角速度,并做误差分析验证了反演算法的准确性,该算法避免了复杂的惯导器件物理建模,提高后续对捷联惯导系统的研究效率,也为组合导航中惯导参数传递的实时性要求提供了新的研究方向。

1 仿真结构设计

基于信息层的捷联惯导信号反演仿真系统原理图如图1所示,包括信号反演单元、接收机单元和误差分析单元。……