The New Analytical Algorithm for Determining the Strapdown INS Orientation

Статья подготовлена сотрудниками д.т.н. Молоденков А.В..к. ф.-м.н., доцент Сапунков Я.Г..
на базе: Лаборатория механики, навигации и управления движением.


Анотация

На основе полученного точного решения приближенного (усеченного) уравнения для вектора конечного поворота твердого тела с помощью квадратур решена задача определения кватерниона ориентации твердого тела при произвольном векторе угловой скорости и малом угле поворота твердого тела. Исходя из этого решения, предложен следующий подход к построению нового аналитического алгоритма для вычисления ориентации твердого тела с помощью БИНС: 1) по заданным компонентам вектора угловой скорости твердого тела на основе взаимно — однозначных замен переменных в каждый момент времени вычисляется новый вектор угловой скорости некоторой новой введенной системы координат; 2) используя новый вектор угловой скорости и начальное положение твердого тела, с помощью квадратур находится точное решение приближенного линейного уравнения для вектора конечного поворота с нулевым начальным условием; 3) по вектору конечного поворота определяется значение кватерниона ориентации твердого тела (БИНС). Отметим, что при построении алгоритма ориентации БИНС на каждом последующем шаге замена переменных учитывает предыдущий шаг алгоритма таким образом, что начальное значение вектора конечного поворота твердого тела каждый раз будет нулевым. Поскольку предлагаемый алгоритм аналитического решения приближенного линейного уравнения для вектора конечного поворота твердого тела является точным, он носит регулярный характер при всех угловых движениях твердого тела).

Ключевые словааналитическое решение, алгоритм, ориентация, вектор конечного поворота, произвольная угловая скорость, твердое тело, БИНС, кватернион

Ссылка на статью

Цитировать эту статью:

Molodenkov A.V., Sapunkov Y.G., Molodenkova T.V. The New Analytical Algorithm for Determining the Strapdown INS Orientation // Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2019; 20(10):624-628.

О журнале Мехатроника, автоматизация, управление