MEMS惯性传感器的SINS惯导算法简介

SINS 惯导算法简介

在惯导系统中惯性传感器（陀螺和加速度计）直接与运载体固连，通过导航计算机采集惯性器件的输出信息并进行数值积分求解运载体的姿态、速度和位置等导航参数，这三组参数的求解过程即所谓的姿态更新算法、速度更新算法和位置更新算法。   传统的姿态更新算法有欧拉角法、方向余弦阵法和四元数法等，这些方法直接以陀螺采样输出作为输入，使用泰勒级数展开或龙格–库塔等方法求解姿态微分方程，未充分考虑转动的不可交换性误差问题。传统姿态更新算法在理论上可以通过提高采样和更新频率来提高解算精度，但实际陀螺采样频率又受限于传感器的带宽和噪声水平，因此传统算法的精度提升空间相对有限，仅适用于对解算精度要求不太高的场合。  

至此， 从理论上看，在理想的圆锥运动条件下的不可交换性误差补偿问题似乎得到了比较完美的解决。但应当注意到，上述算法都是在Bortz方程二阶近似的基础上推导的，不可避免地存在原理性误差，在大锥角情形下会出现高子样数的圆锥误差补偿精度反而不如低子样数的反常现象。

编辑：黄飞