一种用于惯性导航系统的增强型双轴旋转调制方案，采用64位置编码方法 陈洪梅（Hongmei Chen） 王朝阳（Zhaoyang Wang） 孙涵（Han Sun） 顾东兵（Dongbing Gu） 苗存晓（Cunxiao Miao） 叶文（Wen Ye）

《Sensors》：Enhanced Dual-Axis Rotation Modulation Scheme for Inertial Navigation Systems Using a 64-Position Approach Hongmei Chen, Zhaoyang Wang, Han Sun, Dongbing Gu, Cunxiao Miao and Wen Ye

惯性导航系统通过旋转调制优化IMU定期转向策略，有效抑制陀螺漂移、加速度计偏置等误差。提出的奇对称双轴旋转方案动态调整旋转顺序与驻留点，设计64位旋转模式在位置误差降低超60%、经纬度误差超30%的同时，显著提升导航实时性。实验验证该策略在双轴SINS中具有显著误差抵消效果。

　　

摘要

旋转调制通过定期重新定向惯性测量单元（IMU），将缓慢变化的传感器误差转换为可管理、可消除的成分，从而提高束缚式惯性导航系统（SINS）的性能。然而，现有的双轴方案可能会累积较大的总旋转角度，并引入延迟的误差平衡，这会导致不可忽视的残余姿态误差，从而降低实时导航精度。为了克服这些限制，我们提出了一种奇对称的双轴旋转策略，该策略联合优化了旋转顺序和停留位置，以在每个轴上以及跨轴最大化误差消除效果，同时限制累积旋转量。基于这一原理，我们设计了一种64位置的旋转方案，并推导了其IMU误差调制/抑制特性，包括陀螺仪漂移、加速度计偏置、比例因子误差和错位（安装）误差，并量化了这些误差对姿态和速度的影响。仿真结果表明，与16位置方案相比，所提出的方案可将位置和速度误差降低超过60%；相对于32位置方案，该方案还可将经度误差、东向速度误差和偏航误差降低超过30%