长航时低动态纯惯导定位误差估计

长航时低动态纯惯导定位误差估计

长航时一般指导航时间大于24h（至少6-8h），低动态指车载或船载（角速率、加速度和速度都不大），在误差估计时近似为静态，可利用惯导静态误差传播方程进行估计。传播特性见《惯性仪器测试与数据分析》附录表C-1。定位误差估计大致思路如下：
   1）通常惯导初始速度和定位误差不大，可不考虑；
   2）只要加速度计精度不是太次能匹配上陀螺，加速度计造成的定位误差相对陀螺的要小得多，也不考虑；
   3）由陀螺误差会引起初始对准失准角误差，其中主要考虑方位失准角phiU0引起的定位误差，经纬度定位误差振荡幅值=初始方位失准角phiU0；
   4）陀螺漂移epsilon引起的经纬度振荡误差幅值为epsilon/wie，其中wie是地球自转大小，误差4）与3）的幅值大小差不多；
   5）（主要是天向）陀螺漂移epsilon引起的经度误差随导航时间线性增长，即epsilon*t，其中t是导航时间。

比如，假设epsilon=0.01度/h，且当地纬度0度（中低纬度的影响基本可不用考虑）,导航时间24h, 则，由3）求得phiU0=2.3arcmin；由5）求得0.01*24=0.24度=14.4arcmin,
因此，纬度误差振荡的幅值是2.3海里量级（考虑多种因素随机相加综合后可能扩大1-3倍）；经度误差振荡并线性发散在24h时为14.4海里量级。

如果给定陀螺漂移是0.01度/h的几倍，则只要简单地将上述定位误差估计结果乘以几倍即可。即，高精度导航系统的定位误差与器件误差之间近似存在线性比例关系。

以上理论分析可以通过PSINS工具箱中的test_sins_static.m进行仿真验证。