基于MATLAB的惯性导航轨迹模拟开题报告

1. 研究目的与意义

背景：导航为引导载体从一个点到另一地点的过程。所谓的惯性（简称惯导）系统利用惯性敏感元件在飞机，舰船，火箭等载体内部测量载体相对惯性空间的线性运动和加速度运动参数，在给定的运动初始条件下，根据牛顿运动定律，推算载体的瞬时速度和瞬时位置。

组成惯性导航系统的设备都安装在运载体内，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，是一种自主式导航系统。惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪，又称惯性测量单元。3个自由度陀螺仪用来测量运载体的3个转动运动；3个加速度计用来测量运载体的3个平移运动的加速度。计算机根据测得的加速度信号计算出运载体的速度和位置数据。

目的：采用matlab软件，实现载体的惯性导航轨道模拟与设计，并对轨迹上的载体位置、速度、加速度等信息进行分析计算。

2. 研究内容和预期目标

(1)主要研究内容:

惯性导航原理、仪器（加速度计、陀螺仪）、matlab积分运算、模拟惯性载体轨道、分析轨道特点；

(2)利用物体的运动规则模拟惯性导航系统，通过matlab的三维空间的描述功能可以实现载体的相应的运动姿态、运动轨迹和坐标位置分析。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：仿真结果表明:对于高速导弹,所提出的原理性加速度误差与有害加速度大小处于同一量级上,已经不容忽略;发射角为45°时,水平原理性误差最大;导弹的加速度和速度越大,水平原理性误差越大;水平原理性误差随着时间的增长而增加。

一、 基础理论

对惯性导航相关理论的研究现状进行较为详细的介绍。包括位置、速度、加速度的数学关系，以及它们之间相互转换的数学关系。

4. 参考文献

1. 秦永元, 惯性导航, (2006), 科学出版社。

2. 赵小明, 翁炬, 黄巍, 等. 惯性导航技术在国民经济中的应用[c]. 中国科协年会. 2013.

3. 黄胜, 张吉广, 张宗麟,等. 一种惯性导航仿真系统的设计研究[j]. 系统工程与电子技术, 2004, 26(9):1276-1278.

5. 计划与进度安排

一、研究工作准备阶段 （2022.1.20——2022.3.24）：

2022.1.20——2022.3.15为准备工作阶段，包括查阅资料、实验数据收集等；2022.3.16——2022.3.24为开题阶段，主要工作是撰写开题报告等。