三种平台式惯性惯导系统介绍教案解析.ppt

* 从上面的讲解中我们可以知道，当知道载体的比力和重力加速度后，即可以通过积分获得载体的速度和位置信息，但是在不同的参考坐标系中，比力和重力加速度大小不一样，使得导航信息也不一样，因此有必要根据参考坐标系对导航方程进行修正。 根据哥氏方程，运载体相对于惯性坐标系的方程可表示如下：\frac{dr}{dt}|_i=\frac{dr}{dt}|_e+\omega_{ie}\times r 对上式求导，即可得：\frac{d^2r}{dt^2}|_i=\frac{dv_e}{dt}|_e+\omega_{ie}\times v_e+\omega_{ie}\times [\omega_{ie}\times r] 假定地球旋转角速度为常值，即\frac{d\omega_{ie}}{dt}=0。 结合（3.3），整理后，可得：\frac{dv_e}{dt}|_i=f-\omega_{ie}\times v_e-\omega_{ie}\times [\omega_{ie}\times r]+g 在这个方程中，f表示导航系统所感受到的比力，\omega_{ie}\times v_e是由于运载体在旋转地球表面运动引起的加速度，称为哥氏加速度。\omega_{ie}\times [\omega_{ie}\times r]是由于地球转动，系统感受到的向心加速度，它不能从质量引力导致的引力加速度中分离出来，由质量引力和向心引力引起的加速度总和构成了当地重力矢量，即固定于地球上方的铅锤所对准的矢量，将其用符号g_l表示，则上式可以简化为： \frac{dv_e}{dt}|_i=f-\omega_{ie}\times v_e+g_l 该方程在惯性坐标系中的表示形式为： \dot v_e^i=f^i-\omega_{ie}^i\times v_e^i+g_l^i 其中：f^i可以通过在载体坐标系中比力的测量值f^b，左乘方向余弦矩阵C_b^i分解得到； 最后，载体在惯性坐标系下，导航方程可以描述为： \dot v_e^i=C_b^if^b-\omega_{ie}^i\times v_e^i+g_l^i 在这种坐标系下，需要计算载体相对于地球的速度，即地速v_i^e * 从上面的讲解中我们可以知道，当知道载体的比力和重力加速度后，即可以通过积分获得载体的速度和位置信息，但是在不同的参考坐标系中，比力和重力加速度大小不一样，使得导航信息也不一样，因此有必要根据参考坐标系对导航方程进行修正。 根据哥氏方程，运载体相对于惯性坐标系的方程可表示如下：\frac{dr}{dt}|_i=\frac{dr}{dt}|_e+\omega_{ie}\times r 对上式求导，即可得：\frac{d^2r}{dt^2}|_i=\frac{dv_e}{dt}|_e+\omega_{ie}\times v_e+\omega_{ie}\times [\omega_{ie}\times r] 假定地球旋转角速度为常值，即\frac{d\omega_{ie}}{dt}=0。 结合（3.3），整理后，可得：\frac{dv_e}{dt}|_i=f-\omega_{ie}\times v_e-\omega_{ie}\times [\omega_{ie}\times r]+g 在这个方程中，f表示导航系统所感受到的比力，\omega_{ie}\times v_e是由于运载体在旋转地球表面运动引起的加速度，称为哥氏加速度。\omega_{ie}\times [\omega_{ie}\times r]是由于地球转动，系统感受到的向心加速度，它不能从质量引力导致的引力加速度中分离出来，由质量引力和向心引力引起的加速度总和构成了当地重力矢量，即固定于地球上方的铅锤所对准的矢量，将其用符号g_l表示，则上式可以简化为： \frac{dv_e}{dt}|_i=f-\omega_{ie}\times v_e+g_l 该方程在惯性坐标系中的表示形式为： \dot v_e^i=f^i-\omega_{ie}^i\times v_e^i+g_l^i 其中：f^i可以通过在载体坐标系中比力的测量值f^b，左乘方向余弦矩阵C_b^i分解得到； 最后，载体在惯性坐标系下，导航方程可以描述为： \dot v_e^i=C_b^if^b-\omega_{ie}^i\times v_e^i+g_l^i 在这种坐标系下，需要计算载体相对于地球的速度，即地速v_i^e * 图3.11 * 这种形式的导航方程常用于战术导弹相对于地面跟踪站进行的导航。在这样的导航系统中，地面站提供的目标跟踪信息可与导弹上的惯性导航系统的信息进行组合，用来给导弹提供弹道中段的制导指令，为了使导弹制导与地面系统协调一致，所有提供的信息都必须在同