MATLAB惯性系统定位误差事后校正技术研究仿真(3)
然而，在隐蔽地区的地籍测量中，定位精度要求在分米级（甚至更高）。传统的组合定位方式已经很难满足要求。为了在隐蔽地区充分发挥惯性定位系统的自主性优势，对惯性定位系统的误差进行抑制，结合地籍测量的特点（特别是可以事后处理的特点），开展适合于地籍测量的惯性系统定位误差事后校正技术研究显得越来越重要。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 GPS/SINS组合定位技术研究现状
1.2.2 光纤陀螺仪研究现状
1.3 论文内容和章节安排
基于上述关于GPS/SINS组合定位技术的论述，美国俄亥俄州立大学研制了航空组合绘图系统，在经过事后处理后，可得到5 ~7cm的定位精度。同时基于地籍测量可以采用事后处理的方式进行数据处理，因此，把SINS应用到地籍测量中将是有意义的和值得探讨的。
论文的主要内容和章节安排如下：
第一章 绪论。描述了本文的研究背景，叙述了GPS/SINS组合定位技术和光纤陀螺仪目前的发展状况，结合研究背景列出了论文的主要内容和章节安排。
第二章 基本原理。首先给出了SINS解算模型，然后根据解算模型论述了SINS的基本原理及SINS的误差模型。给出了用于构成SINS的传感器（包括陀螺仪和加速度计）的误差模型。论述了GPS/SINS组合导航技术和卡尔曼滤波的基本原理，为实现GPS/SINS组合导航算法提供了理论基础。
第三章 总体方案设计及关键算法设计。首先进行了仿真软件的功能分析，并结合仿真软件应具备的功能给出了总体方案的设计。关键算法包括SINS解算算法和GPS/SINS组合导航算法，在本章中给出了这两种算法的设计方法。
第四章 软件实现。首先简单地介绍了MATLAB软件，并选择它作为仿真平台。给出了仿真软件的详细程序流程图以及各主要模块的设计方法和在仿真软件中的具体实现。最后给出了仿真软件的调试方案和调试结果，并对调试结果进行了详细地总结和分析，进而论证了算法以及仿真软件设计的合理性与可行性。
第五章 总结与展望。对本论文的主要工作进行总结，提出目前存在的一些问题，以及未来的研究方向。
2 基本原理
本章首先给出了SINS解算模型，并根据解算模型论述了SINS的基本原理以及SINS的误差模型。给出了用于构成SINS的传感器（包括陀螺仪和加速度计）的误差模型。然后论述了GPS/SINS组合导航技术和卡尔曼滤波的基本原理，为实现GPS/SINS组合导航算法的设计提供理论基础。
2.1 SINS解算模型
捷联式惯性导航系统的解算模型如下：
图2.1 捷联式惯性导航系统的解算原理示意框图
图2.1为捷联惯导系统的解算原理示意框图，图中b为运载体的机体坐标系，n为导航坐标系。陀螺仪和加速度计直接固联在载体上，所以此类惯导称为捷联式惯导系统，简称捷联惯导。陀螺和加速度计分别用来测量运载体的角运动信息和线运动信息，机载计算机根据这些测量信息解算出运载体的航向、姿态、速度和位置。姿态阵解算相当于建立起数学平台， 相当于对数学平台作施矩的指令量，该指令量根据所选定的导航坐标系和解算得的速度和位置计算出[21][22]。
2.2 SINS基本原理
从图2.1中可以看出，姿态阵在SINS中起重要作用，通过姿态阵解算可以得出航向、姿态信息，通过比力坐标变换及导航解算后可以得出速度、位置信息。姿态阵是从导航坐标系（n系）到载体坐标系（b系）的变换矩阵，当采用“东北天”地理坐标系作为导航坐标系时，从导航坐标系到载体坐标系的坐标变换矩阵为：