初始对准总结
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1、初始对准惯导系统初始对准就是确定参考导航坐标系的一个过程。惯导系统刚上电启动时，其载 体坐标系相 对于参考导航坐标系的各轴指向完全未知或不够精确，无法立即进入导航状态， 因此必须先确定载体坐标系相对于导航坐标系的空间方位，从惯导的角度看这等效于寻找参 考导航坐标系的一个过程。以地理坐标系作为参考坐标系为例，它的三轴指向分别是东向、北向和天向，其中天向 是根据重力加速度定义的，有了天向也就等效于确定了水平面，在水平面上寻找东向和北向 需要测定地球自转信息，因为北向是根据地球自转轴定义的。重力加速度和地球自转角速度是惯导自对准的外界参考信息1、粗对准1.1解析粗对准初始对准一般是在运载体对地静止的环境下进行的，即运载体相对地面既没有明显的线 运动也没有角运动，且对准地点处的地理位置准确已知，也就是说重力矢量和地球自转角速 度矢量在地理坐标系（初始对准参考坐标系）的分量准确已知，如下0 01 nn 乂 Vn，且考虑陀螺仪和加速度计的测量误差，近似估计为ieen选择g作为主参考矢量（因为在静止状态下g相对于W更加重要），之后进行一个n姿态阵估计1.2间接粗对准首先要定义两个重要的惯性坐标系。初
2、始时刻载体惯性系（b ）:与初始对准开始0瞬时的载体坐标系（b系）重合，随后相对于惯性空间无转动；初始时刻导航惯性系（n）:0与初始对准开始瞬时的导航坐标系（n系，即地理坐标系）重合，随后相对于惯性空间无转动。间接初始对准方法的关键是求解b系与n系的方位关系，即Cn0。00b 0从惯性坐标系中观察地球表面上某固定点的重力矢量，它的方向将随着地球自转逐渐改 变，24 小时内恰好旋转一圈，形成一个锥面。重力矢量的方向为地向，而其变化率（微 分）方向为东西方向，因而在重力矢量及其变化中包含了地理坐标系（水平及方位）信息。最后，通过Cn0建立重力与加速度计比力量测之间关系。 b0U（C陪打,冷二一补理论上，只要获得两个时刻的重力及其比力测量值，就可使用双矢量定姿算法求解Cno。但 是，为了降低线运动干扰的影响，在初始对准过程中对上式积分，记工秽訂：C刀drGJ=_J：0畑灿2、精对准经过粗对准阶段，捷联惯导获得了粗略的姿态矩阵，也就是获得了粗略的地理导航系指 向，但是与真实地理坐标系相比往往还存在一定的失准角误差，通常水平失准角（东向和北 向）可达数角分而天向失准角可达数度，若直接进入后续的纯
3、惯性导航，导航误差将迅速发 散，因此，需要进行进一步的精对准过程，尽量减小失准角误差的影响。实际上，在静基座下的导航解算速度即为速度误差，根据惯导系统误差方程规律，从速 度误差中能够反推出失准角误差。在静基座下进行初始对准，由于真实惯导系统的地理位置 没有明显移动，且真实速度为零（至多因干扰而产生微小晃动），因而对准过程中的惯导解 算可以使用简化导航算法。G 二 C；（必X）二 C；减-曲-圧） 二 C：（咙-化）x简化误差方程d - 0乂砂；-n側二打展开后，血= ；0帯一热札Eg鼠=一3韓-5麻叫札一社SvE 二 _飒 + J肌二在上述方程中，最后一个方程与其它方程之间没有任何交联关系，可见，天向速度误差 对失准角估计不会有任何作用。通常，在静基座下天向速度误差仅用于天向加速度计零偏的 估计，在分析初始对准失准角估计时，一般可忽略天向通道（天向速度和加速度计零偏）的 影响。基于上式，并将陀螺随机常值漂移和加速度计随机常值零偏扩充为状态，建立初始对准 状态空间模型，如下r X = FX-rWZ=HXV将上式离散化，再采用Kalman滤波方法进行估计，便可获得粗对准失准角的最优估计， 实现惯导系统的精对准。
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