1、研究目標、研究內容、擬解決的關鍵問題1.研究目標本項目期望解決極區(qū)慣性導航算法存在的相關問題，以滿足大飛機極區(qū)慣性導航算法的需求。2.研究內容游移方位慣導力學編排雖然在極區(qū)無法輸出定位和定向信息，但是仍然可以完成位置方向余弦矩陣和姿態(tài)方向余弦矩陣的正常解算而不損失計算精度，所以慣導是執(zhí)行極區(qū)導航的理想選擇。極區(qū)無法定位主要是由于極區(qū)經線向極點收斂引起的，而地球上的極點是人為定義的，只要摒棄原來經緯線的定義，讓經緯線不收斂于地理極點就可以

2、避免經線收斂引起的定位困難。同樣，若摒棄以經線作為航向參考基準，采用平行于本初子午線的平行線作為航向參考就可以避免經線收斂引起的定向困難。本項目通過分析傳統(tǒng)慣導力學編排方案的缺陷，設計三種適合極區(qū)導航的慣導力學編排方案。主要研究內容有：1）傳統(tǒng)慣導力學編排方案在極區(qū)工作的缺陷及極區(qū)軌跡發(fā)生器設計。①通過對傳統(tǒng)游移方位慣導系統(tǒng)力學編排的分析，得到游移方位慣導系統(tǒng)力學編排在高緯度地區(qū)或極區(qū)存在的問題，建立相應的誤差同緯度間的關系，并給出游移

3、方位慣導系統(tǒng)力學編排的緯度適用范圍。②研究飛機在極區(qū)飛行軌跡的生成方法，為極區(qū)導航算法的仿真分析提供基礎。2）極區(qū)平面慣性導航力學編排及性能分析。①借鑒平面慣性導航的力學編排并考慮極區(qū)的特殊性推導出適合極區(qū)應用的平面慣性導航的力學編排公式，推導極區(qū)平面導航坐標系內的飛機定位和定向的計算方法?？紤]地球曲面影響，推導飛機位置變化引起重力傾斜的補償算法公式。②仿真比較分析地球模型是圓球模型和橢球模型時的極區(qū)平面導航性能的差異。3）極區(qū)橫向慣性

4、導航力學編排及性能分析。①建立偽地理坐標系，推導橫向地球坐標與正常地球坐標意義下的各種參數(shù)的轉換關系以及橫向慣性導航的力學編排公式。②仿真比較分析地球模型是圓球模型和橢球模型時的極區(qū)橫向導航性能的差異。極區(qū)導航模式還是正常導航模式并對導航模式切換過程中的導航參數(shù)進行轉換，導航解算模塊根據導航模式判斷結果執(zhí)行對應的導航解算程序，導航參數(shù)轉換模塊將導航解算參數(shù)轉換到同軌跡發(fā)生器產生的導航參數(shù)相同的坐標系內。導航誤差可作為評價各導航模式性能的

5、參考。由于極區(qū)地理環(huán)境無法在實驗室模擬，極區(qū)慣性導航算法無法在實驗室條件下通過試驗驗證。因此采用大量的仿真算法對極區(qū)慣性導航算法進行仿真分析驗證。另一方面極區(qū)慣性導航算法不僅適用于極區(qū)導航解算同樣適用于非極區(qū)導航解算，因此可以考慮通過在非極區(qū)的車載試驗或機載試驗對設計的極區(qū)慣性導航算法進行跑車試驗或機載試驗，以期驗證所設計的算法的正確性。2.研究計劃及預期進展研究計劃大致安排如下：（1）2012.3-2012.5 研究指北方位慣導力學編

6、排和游移方位慣導力學編排在高緯度地區(qū)工作存在的問題，在計算機上編制極區(qū)飛行軌跡并生成相應的慣性器件數(shù)據；（2）2012.6-2012.9推導極區(qū)平面慣性導航力學編排公式，仿真并分析極區(qū)平面慣性導航的性能；（3）2012.10-2013.1根據格網航向特點，推導格網導航力學編排及導航誤差方程，仿真并分析極區(qū)格網導航的性能；（4）2013.2-2013.3設計極區(qū)導航模式和非極區(qū)導航模式切換方案，仿真并分析切換方案性能；（5）2013.4-