随着惯性技术和计算机技术的发展，捷联惯导系统越来越显示出其优越性，并成为当前惯性导航系统发展的趋势。世界技术发达国家己经停止了平台式惯导的批量生产，而转向捷联惯导的批量生产。我国也正在加紧捷联惯导的研制步伐，但由于受国内制造工艺技术水平的限制和国外技术先进国家的技术封锁，目前还处在激光陀螺的研制阶段。由于捷联惯性器件直接固联在运载体上，运载体的机动运动会直接影响系统的精度。有些误差因素，如运载体的角振动和线振动所引起的圆锥误差、划船误差及涡卷误差，则必须通过设计合适的姿态更新算法和导航更新算法来解决。研究在高动态环境下捷联惯导系统的高精度算法是提高系统精度的关键。技术先进国家己对此有较全面的研究，但是有些细节问题，特别是适合我国国情的一些细节问题，比如随机振动条件下算法的优化问题，陀螺角增量输出信息的合理利用问题等，都有待进一步探讨。因此，研究高动态环境下捷联惯导系统的高精度算法具有一定的理论意义和重要的工程价值^redlw.com。

    由于捷联惯导系统采用数学平台，即在计算机中实时计算出姿态矩阵，建立起数学平台，所以姿态更新计算、导航计算是捷联惯导系统的算法核心，也是影响其精度的主要因素，特别是对作高动态运动的歼击机和处在高动态环境的导弹等载体来说，姿态更新算法是决定其捷联惯导系统能否正常工作的决定性因素。传统的姿态更新算法有欧拉角法、方向余弦法和四元数法。其中四元数法算法简单，计算量小，因而在工程实际中经常采用。但在四元数法中不可避免地引入了不可交换误差，特别是在载体处在高动态环境时，这种误差就会很大，必须采取有效措施加以克服。1971年，Bortz'`z，和Jordon""，最早提出了等效旋转矢量概念用于陀螺输出不可交换性的修正，从而在理论上解决了不可交换误差的补偿问题。其后的研究就主要集中在旋转矢量的求解上。根据在相同姿态更新周期内，对陀螺角增量等间隔采样数的不同，有双子样算法、三子样算法等。为减少计算量，1980年，Gilmorel"3提出了在等效旋转矢量的迭代计算采用较高频率的快速回路和用了等效旋转矢量后的方向余弦矩阵或四元数计算采用较低迭代频率的慢速回路理论。上述理论研究奠定了姿态更新算法的经典理论基础^redlw.com。

   1983年，Miller""讨论了在纯锥运动环境下，等效旋转矢量的三子样优化算法。此后，在Mille:理论的基础上，Jang G .Lee和Yong J.Yoon"sI对等效旋转矢量的四子样优化算法进行了研究;Y F.Jiang""对利用陀螺的角增量及前一更新周期采样值的算法进行了研究。研究结果表明，采样阶数越高，更新速率越快，姿态更新算法的误差就越小。1995年，Muso仔18]提出了圆锥补偿算法的优化指标，分析了圆锥补偿后的算法误差与补偿周期的幂次r的关系。

    目前，对于捷联惯导姿态更新算法及姿态更新计算中的圆锥补偿算法国内外许多研究工作者都做了大量的研究，而对于导航计算中的速度更新和位置更新算法及计算中产生的划船误差、涡卷误差的补偿算法却很少有人去系统地研究。因此本论文在综合国内外捷联惯导系统算法有关理论的基础上，拟对高动态环境下的捷联惯导系统姿态更新、速度更新、位置更新算法予以研究，对速度及位置更新计算中的划船误差、涡卷误差的形成机理和补偿算法进行研究。（本文由论文平台网提供，如有更多需要，可登陆http://www.redlw.com 咨询客服。）