基于高阶多项式迭代的捷联姿态更新优化方法

摘要

文献《基于多项式迭代的等效旋转矢量微分方程精确数值算法》提出的算法(RVPI)有效避免了Bortz方程的原理性近似误差,而角速度多项式的拟合精度仍是制约其算法精度的关键因素.针对此问题,提出了角速度拟合多项式的一种改进方法.通过引入圆锥运动,利用角速度各阶导数之间的解析关系增加约束条件,使得角速度拟合多项式的阶数由原来的n-1增加到n或n+1.其后为旋转矢量提供精确的高阶多项式解,有效地实现姿态更新.分别以圆锥运动和多项式角运动作为输入进行仿真,并与传统优化圆锥算法、RVPI算法作对比.结果 表明,在圆锥运动条件下,与传统算法相比,改进算法与RVPI具有类似的误差特征,但改进算法精度较RVPI有全面提升;在多项式角运动环境下,改进算法与RVPI精度相当.