基于地球坐標系的SINS/GNSS極區組合導航算法

作者：張甲甲,卞鴻巍,王榮穎,馬恒

摘要：針對極區范圍經線收斂速度加快并匯聚于極點,使航向失去參考基準,定位誤差急劇增大的問題,結合極區航行過程中對導航精度的需求,提出了一種適用于極區的基于地球坐標系的SINS/GNSS組合導航方案。給出了基于地球橢球模型的橫向坐標系定義以及與地球坐標系之間的轉換關系;設計了地球坐標系下的SINS/GNSS組合導航算法;最后將地球坐標系下的導航結果轉換到橫向坐標系。仿真結果表明,基于地球坐標系的極區組合導航方案的導航誤差收斂迅速,在1800s的仿真時間內,姿態精度達到0.4′,定位精度達到2m,速度精度達到0.02m/s;其中定位和航向精度略優于橫向地理坐標系下的組合導航方法,且可為載體穿越極點時提供穩定的導航信息。

發文機構：海軍工程大學電氣工程學院

關鍵詞：極區導航組合導航地球坐標系橫向坐標系Polar navigationIntegrated navigationEarth coordinate frameTransversal coordinate frame

分類號： U666.1[交通運輸工程—船舶及航道工程]