基于飞行仿真的捷联惯导算法测试平台

李军伟，程咏梅，陈克喆，陈思静，宋春华

（西北工业大学 自动化学院，西安 710072）

捷联惯导系统依靠算法建立起导航坐标系[1]，省略了复杂的物理实体平台，以结构简单、成本低、可靠性高等优点成为惯导设备中的首选，其核心技术为姿态更新算法解算[2]。姿态更新算法是决定捷联惯导系统能否正常工作的重要因素。研究测试捷联惯导姿态更新算法的平台按功能一般分为导航数据生成模块和导航数据解算模块[3]。

导航数据生成模块包括轨迹数据和惯性组件的输出参数，是捷联惯导仿真或组合导航仿真[4-6]研究中的必要数据。现实中很难获得真实的导航飞行轨迹数据，一般通过飞行轨迹发生器实现。轨迹发生器通常将典型的机动动作分别进行详细设计，按照一定的机动决策算法选择所需机动，最终组合完成整个的飞行任务，但所产生的轨迹数据不能很好地反映真实飞行参数的动态过渡过程。文献[7]利用速度和经纬度时间函数生成飞行轨迹数据，但是并未对飞行器进行建模，不能反映飞行真实运动特性。文献[8]在建立三自由度飞行器模型的基础上，利用机动指令生成器产生航迹数据，但是忽略了力矩、迎角和侧滑角的影响。以上方法并没有完全考虑飞行器运动的六自由度特性等因素，因此，在捷联惯导算法测试中无法全面真实的反映飞行器在空间的运动状态特性。

针对上述问题，本文采用模块化设计结构思想，建立了一种基于飞行仿真的捷联惯导算法测试平台，平台结构如图1所示。……