1. 研究目的与意义（文献综述）

本次课题为捷联式惯性导航系统仿真平台的设计与实现。将运载体从起始点引导到目的地的技术或方法称为导航，导航系统提供的信息主要有姿态、方位、速度和位置，甚至还包括加速度和角速率，这些信息可用于运载体的正确操纵和控制。随着技术的发展，导航系统的种类越来越多，比如惯导系统、卫星导航系统、磁罗盘、里程仪/多普勒测速仪/空速计、气压高度表/雷达高度表、地标点/地图匹配等。

作为自主式导航系统代表的惯性导航系统，因其几乎不受天气和人为等干扰因素的影响，无需向外部辐射任何能量，并且能够全程提供载体的姿态信息（偏航角、俯仰角、横滚角），在航空、航天、航海、地面车辆和大地测量等技术领域中得到了广泛的应用。惯性导航技术以牛顿力学为基础，不依赖任何外部参考信息，就能提供导航参数利用惯性通过惯性传感器(陀螺仪和加速度计)来测量载体的线运动和角运动，然后通过一系列数学解算来实时解算运动载体的位置、速度和姿态信息。

目前惯性导航系统有平台式和捷联式两种实现方式。捷联式惯导系统(strap-down inertial navigationsystem，sins)与平台式惯导系统最大的不同是省去了机电导航平台，将惯性元器件(陀螺仪和加速度计)直接安装在载体上，从而可以省去复杂的机电平台、简化结构、减小系统总体重量、体积和成本，提升可靠性，并且还可通过余度技术提高其容错能力。并且由于诸如激光陀螺、光纤陀螺等固态惯性器件的出，和计算机技术的快速发展和计算理论的日益完善，捷联式惯导的优越性日趋显露。

2. 研究的基本内容与方案

1.研究基本内容：

在系统了解和学习捷联式惯性导航系统（sins）原理后，具体以舰船为应用对象，设计sins仿真平台。该仿真平台的具体要求如下：

（1）系统可模拟海洋激励下的舰船运动，以生成理想的舰船姿态、速度、加速度以及位置信息；

3. 研究计划与安排

1－3 周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需基本原理及技术方法。确定方案，完成开题报告；
4－7 周：初步完成系统软件设计、调试任务，实现舰船轨迹发生、传感器数据测量生成、捷联导航解算等功能；
8－13周：完成对于舰船模拟信息与SINS解算信息的比较，评价分析SINS解算误差；进行实际惯性测量单元（IMU）数据测量，验证系统仿真的效果；
14－15周：完成设计说明书（论文）撰写;
16周: 准备论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

1. 秦永元.惯性导航(第二版)[m] .北京:科学出版社, 2014

2. 朱家海.惯性导航[m] .北京:国防工业出版社,2008

3. 刘春雨. 捷联惯性导航系统仿真平台[d].沈阳工业大学,2013.