文献综述（或调研报告）：
1 惯性导航技术的发展背景
导航是一门既古老又年轻的技术。随着人类对自然现象本质的深入和科学技术的发展，新的导航资源和新的导航理论被不断发现。其中，以现代宇航技术为基础卫星导航技术和以牛顿力学为基础的惯性导航技术的影响最为深远。目前在轨运行的卫星定位系统有：实现全球覆盖的美国全球定位系统（Global Positioning System，GPS）、俄罗斯全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GLONASS）；实现亚太区域覆盖的中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）以及初步发挥地面精确定位功能的伽利略卫星导航系统（Galileo Satellite Navigation System，GSNS）。
惯性导航系统（Inertial Navigation System，INS）依靠其本身系统就可以克服气象条件的影响，在全球范围内的任何环境下进来连续自主、隐蔽地导航。而INS 这种特点是卫星导航定位系统所无法比拟的，也决定着其在国防军事领域内的独特地位；时至今日，INS 仍然是各种武器平台的核心导航设备，尤其是战略级武器平台，对INS依赖和要求不断提高，INS也成为国防研究领域的重点。上世纪80年代，以激光陀螺和光纤陀螺为代表的SINS逐步进入实用，为高精尖武器装备的升级换代打下坚实基础，当前装备SINS的航空航天飞行器、精确制导导弹、制导炮弹等装备已成为军事大国武器发展的重点。INS的发展与军事武器装备的发展密切相关。世界上首次使用简易惯性制导技术的武器是纳粹德国的V-2火箭；1954年INS首次机载实验成功；1958年美国鹦鹉螺号核潜艇依靠一套N6-A型INS和一套MK-19平台罗经从珍珠港出发，历时21天穿越北极冰盖，标志着INS 应用时代的到来。
随着材料科学、电子技术和通信技术等学科的进步，一些新概念的陀螺陆续被研制出来，使得SINS得以广泛运用；当前以激光陀螺和光纤陀螺为代表的SINS已经涵盖水面水下、陆地和航空航天各个领域内的武器装备和商业设备，SINS的应用对传统武器装备打击精度的提高发挥着重要作用。美国的 T-22、“长矛”战术地地导弹、AIM-120 空空导弹、“鱼叉”反舰导弹、“战斧”反舰巡航导弹；法国的“米卡”空空导弹；英国的“海狼”反舰导弹都装备有SINS。当前国际上著名的军火巨头们依然是FOG SINS研制的领先机构。Northrop Grumman公司的LISA-200 AHRS采用模块化设计，可以与飞行管理和控制软件、控制面板和显示器进行通信，与 GPS，MSU和ADS组合；LN-251系列先进航空INS/GPS组合导航系统其定位精度分为0.8 nm/h、1.0 nm/h和2.0 nm/h三个级别，开放模块化系统架构使其具有很好的功能拓展潜力；LN-270系列INS/GPS导航定位/稳定系统为陆战装备提供精确的目标位置信息，其MTBF为20000小时，可靠定位精度分为1 mil、2 mil和5 mil三个等级，其加固化设计使其适用于火炮定位。KVH工业公司的CNS5000 INS将自身的FOG技术与NovAtel 公司的OEM6高精度GNSS接收机技术结合在一起，将二者组合封装在一个模块之中，该产品适用于海港的管理和测量、精准农业和车辆定位等领域。iXBLUE公司的INS根据应用环境，划分为四个产品群：陆地导航和定位产品、水下导航和定位产品、船舶导航和控制产品和空间惯性传感器产品。iXBLUE公司INS产品导航精度高，性能指标优异，提供与多种导航设备的组合方式，如GPS、多普勒测速仪（Doppler Velocity Log，DVL）、 深度传感器、长基线（Long Baseline，LBL）、短基线（Short Baseline，SBL）、超短基线（Ultra Short Baseline，USBL）和电磁计程仪（Electromagnetic Log，EM）。其最新的MARINSM系列产品树立了新的战略级惯导标准，纯惯性水平姿态保持精度0.01°，航向保持精度0.01°secL；M3型产品纯惯性速度精度0.6 knot，纯惯性定位误差1/12 nm/h；M5型产品纯惯性速度精度0.6 knot，纯惯性定位误差1/24 nm/h；M7型产品纯惯性速度精度0.4 knot，纯惯性定位误差1/72 nm/h；MARINS M7更是获得了2014年度EURONAVAL未来国防技术装备创新奖。MARINS M系列已被选择应用于英国皇家海军“伊丽莎白”级航空母舰、“机敏”级攻击核潜艇和法国“卡萨尔”级防空护卫舰。
当前，随着惯性器件的发展， INS在民用领域的应用前景良好；智慧城市、智能交通、车联网和可穿戴式设备的发展 对INS在民用领域的发展提出了巨大需求，基于微机电系统的先进制造技术平台的低成本、微型化、集成化的惯性测量单元已成功开发运用；INS 将使人类的生活更加智慧和便利。
2 捷联惯性导航系统粗对准算法分类
捷联惯导系统粗对准的传统算法是以双矢量定姿原理为基础的解析粗对准算法。在引入惯性坐标系和惯性凝固的思想后，对SINS初试姿态矩阵进行分解，可以得到惯性系粗对准原理和凝固粗对准原理。
传统解析粗对准算法首先需要确定载体坐标系(b系)与导航坐标系(n系)之间的姿态转换矩阵，即捷联惯导系统的初始姿态矩阵。其理论基础是在导航坐标系中，重力加速度矢量和地球自转角速度矢量的投影可以被准确计算，利用这两个矢量在上述两个坐标系内的投影关系计算两个坐标系的转换矩阵。然而解析粗对准实现的前提是静基座条件或微幅摇摆条件，如果载体处于摇摆运动的状态下，捷联惯性仪表中输出中包含过多的干扰信息，使得无法从中获取准确的重力加速度和地球自转角速度。
惯性系粗对准定义了载体惯性坐标系ib0，该坐标系与捷联惯导系统任意起始时刻的载体坐标系b重合，且在惯性空间中保持不变。将初始姿态矩阵利用ib0为中介分解为两部分，载体坐标系b与载体惯性坐标系ib0的姿态转化矩阵可以由陀螺仪实时输出计算，需要求解的部分转变为载体惯性坐标系ib0与导航坐标系n之间的姿态转化矩阵。实际计算中采取了差分算法和均值算法来避免随机噪声的干扰。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
