基于地球坐标系的SINS/GNSS极区组合导航算法

作者：张甲甲,卞鸿巍,王荣颖,马恒

摘要：针对极区范围经线收敛速度加快并汇聚于极点,使航向失去参考基准,定位误差急剧增大的问题,结合极区航行过程中对导航精度的需求,提出了一种适用于极区的基于地球坐标系的SINS/GNSS组合导航方案。给出了基于地球椭球模型的横向坐标系定义以及与地球坐标系之间的转换关系;设计了地球坐标系下的SINS/GNSS组合导航算法;最后将地球坐标系下的导航结果转换到横向坐标系。仿真结果表明,基于地球坐标系的极区组合导航方案的导航误差收敛迅速,在1800s的仿真时间内,姿态精度达到0.4′,定位精度达到2m,速度精度达到0.02m/s;其中定位和航向精度略优于横向地理坐标系下的组合导航方法,且可为载体穿越极点时提供稳定的导航信息。

发文机构：海军工程大学电气工程学院

关键词：极区导航组合导航地球坐标系横向坐标系Polar navigationIntegrated navigationEarth coordinate frameTransversal coordinate frame

分类号： U666.1[交通运输工程—船舶及航道工程]