引用本文:吕维维,程向红,邱伟.基于弹载捷联惯性导航系统精确导航的双欧拉全姿态方法[J].上海航天,2019,36(1):34-42.
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基于弹载捷联惯性导航系统精确导航的双欧拉全姿态方法
吕维维1,2,程向红1,2,邱伟3
(1. 东南大学 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室,江苏 南京 210096;2. 东南大学 仪器科学与工程学院,江苏 南京 210096;3. 上海宇航系统工程研究所,上海 201109)
摘要:
垂直发射的地空导弹在大机动飞行时,其四元数法姿态角输出存在奇异性。为解决该问题,提出了正、反欧拉角微分方程切换的双欧拉全姿态解算方法。对正、反欧拉角微分方程进行了详细推导,论述了正、反欧拉角微分方程精华区与奇异区的倒置关系。在此基础上,建立了正、反欧拉角的转换公式。根据正欧拉角的俯仰角对正、反欧拉角无缝切换,有效解决了俯仰角在±90°附近时姿态奇异性问题。仿真和半物理试验的结果表明:双欧拉全姿态算法解算的实际姿态与理论姿态保持一致,在奇异点附近的姿态角仍能正常输出,未出现突变现象,该方法得出的导航精度比四元数法得出的导航精度提高了9.81%。
(1.Key Laboratory of Micro-inertial Instrument and Advanced Navigation Technology of Ministry of Education, Southeast University, Nanjing 210096, Jiangsu, China;2. School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, Jiangsu, China;3. Shanghai Aerospace System Engineering Institute, Shanghai 201109, China)

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