張　澤，段廣仁
哈爾濱工業大學控制理論與制導技術研究中心，黑龍江哈爾濱

摘　　　要：姿態更新算法是捷聯慣性導航系統的關鍵算法，目前姿態更新算法有歐拉角法、四元數法、方向余弦法和旋轉矢量法。旋轉矢量法可以采用多子樣算法實現對不可交換誤差的補償。針對利用陀螺角增量輸出進行姿態更新計算帶來的不可交換性誤差，考慮到導航坐標系在姿態更新周期內旋轉比較緩慢的特點，研究了捷聯慣導姿態更新的旋轉矢量的修正算法，以此為基礎詳細推導了四子樣的旋轉矢量算法，得出利用陀螺角增量求解等效旋轉矢量的顯式形式。該顯式形式中直接利用陀螺的增量輸出，便于工程實際中應用。

關　鍵　詞：姿態更新；等效旋轉矢量；四子樣；姿態修正

１　引　言
姿態更新是實時地解算從機體坐標系到導航坐標系的方向余弦矩陣，姿態更新算法是捷聯慣性導航系統的關鍵算法。傳統的姿態更新算法有歐拉角法、方向余弦法和四元數法，其中，四元數皮卡算法簡單、計算量小，因而在工程實際中常采用［１］。但是該算法對不可交換誤差的補償不徹底，特別是運載體高動態時，這種誤差更加嚴重。而等效旋轉矢量法對這種誤差作了適當補償，特別適用于高動態的環境下工作。本文推導了四子樣旋轉矢量算法，并推導了利用旋轉矢量進行姿態解算時的修正算法。

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