1、 捷联惯导系统原理框图捷联惯导系统捷联惯导系统 姿态更新算法 速度更新算法 位置更新算法 系统误差方程捷联惯导系统2. 姿态更新算法（ 核心 ）基本思想：刚体的定点转动2.1 欧拉角法（三参数法）一个动坐标系相对参考坐标系的方位，可以完全由动坐标系一次绕三个不同的轴的三个角度来确定。把载坐标系作动坐标系，导航系为参考系则 、 和 即为一组欧拉角。当 时，方程退化，故不能全姿态工作。捷联惯导系统2.2 方向余弦法（九参数法）矢量的方向余弦表示姿态矩阵的方法；可全姿态工作，但需要解含有九个未知量的线性方程组，计算量大，工程上不实用 。捷联惯导系统2.3 四元数法（四参数法）2.3.1 四元数基本概
2、念四元数是由一个实数单位 1和一个虚数单位 i、 j、 k组成的含有四个元的数。（超复数）四元数的大小 范数四元数表达方式三角式基本运算捷联惯导系统动坐标系相对于参考坐标系的转动， 等效于动坐标系绕某一个等效转轴转动一个角度 （ ， u）四元数描述转动：四元数是刚体转动的一种描述形式。结论： 四元数可以描述刚体的定点转动， Q包含了等效旋转的全部信息； 四元数与姿态矩阵的关系； 描述刚体转动的四元数是规范化四元数；捷联惯导中的姿态更新实质上是如何计算四元数。捷联惯导系统2.3.2 四元数微分方程毕卡求解法（角增量）1）定时采样增量法：采样时间间隔相同；2）定量采样增量法：角增量达到一固定值时才
3、更新；捷联惯导系统2.3.3 四元数初值的确定与归一化表征旋转的四元数应该是规范四元数；计算误差，失去规范性，需归一化处理；捷联惯导系统2.3.4 从姿态矩阵中提取姿态角 -90， 90 度 -180， 180 度 -180， 180 度 或 0， 360 度真值表判断捷联惯导系统2.4 等效旋转矢量法四元数法求解中用到了角速度矢量的积分。当不是定轴转动时，即角速度矢量的方向在空间变化时，将使计算产生误差，称为转动 不可交换性误差 。为了消除不可交换性误差，必须对角速度矢量积分修正，修正的方法是采用等效旋转矢量算法 把角速度矢量积分等效为等效旋转矢量，利用等效旋转矢量的概念将四元数微分方程转化为等效旋转矢量微分方程 (即 Bortz方程 )：表征旋转的另一种形式：
