摘  要
惯性导航系统在航空、航天、航海、陆地导航以及其它众多领域得到了十分广泛的应用。本文以惯性导航理论为基础，利用C++编程，实现了全软件化的惯导平台的模拟。利用Visual C++的生成先导，设计了简单的人机交互界面。
 本文首先简要地分析了惯导系统的基本工作原理，给出了惯导系统的基本方程，重点分析了惯导系统的误差方程。本文重点完成了惯导系统校正模块的软件设计和实现。用简明的程序代码来表示相应的校正功能，通过软件化的惯性平台模拟相应校正模块的功能，并通过屏幕显示的相应导航输出信息曲线显示校正的效果，通过相应的校正前后曲线的比较，可以很好看出校正的实际效果。
 通过对该模拟器的运行，并与理论分析对照，表明该模拟器很好的实现了惯导系统校正的功能。

关键字：惯导系统；模拟器；校正

ABSTRACT
Inertial navigation system(SINS) plays an important part in aviation、spaceflight、navigation、land navigation and other areas. Based at inertial navigation theory, the paper realizes the simulation of inertial navigation system by C++ language, and designs simple interface for alternation by Visual C++’s Wizard.
The paper first generalizes basic substance and basic equation layout of SINS. The important thing is error equation. The paper majors in designing and realizing software of the SINS’ emendation module. Using simple code to express corresponding function of emendation module. This code can simulate the function of emendation module by the simulation, and we can see the result by the curve of output information on screen. By comparing the curve without emendation and the curve with emendation, we can see the effect of emendation.
We can see that the simulation completely realizes the emendation module of SINS by comparing the simulation’s result with theory analyse.

Key words: inertial navigation system;simulation; emendation

目  录
第1章 绪论 3
1.1选题的背景及其意义 3
1.2 惯性导航系统的发展 4
1.2.1 国外惯性导航系统的发展 4
1.2.2 我国惯性导航系统的发展 5
1.2.3 惯性导航系统的发展趋势 5
1.3 本课题的主要内容 6
第2章 惯性导航系统 7
2.1 惯性导航系统的类型 7
2.2 平台惯导系统的基本工作原理 8
2.3 平台惯导系统的构成 9
2.3.1 主体仪器 10
2.3.2 惯导数字计算机 11
2.3.3 电子设备柜 11
2.3.4 控制台 11
2.3.5 讯号发送装置及外围设备 11
2.4 本章小结 11
第3章 固定指北惯导系统的运动方程 12
3.1 惯导系统中的舒勒调整条件 12
3.2 惯导系统的运动方程 13
3.2.1 控制方程 13
3.2.2 基本方程 15
3.2.3 误差方程 18
3.2.4 系统的误差方块图 21
3.3 本章小结 22
第4章 系统误差分析 24
4.1 特征方程的分析 24
4.2 误差分析 26
4.2.1 误差方程的解 26
4.2.2 陀螺漂移引起的系统误差 29
4.3 本章小结 32
第5章 惯性导航系统的校正 34
5.1 用三组坐标系表示的系统基本方程 35
5.2 两点校方案 39
5.3 三次定位校正法 43
5.4 本章小结 45
第6章 惯导模拟器的实现 47
6.1 VISUAL C++软件简介 47
6.2 模拟器的实现 48
6.3 模拟器的运行过程与结果分析 50
6.3.1 水平误差角  51
6.3.2 水平误差角  53
6.3.3 方位误差角  54
6.3.4 经度误差  55
6.3.5 纬度误差  56
6.4 本章小结 58
结    论 59
参考文献 60
致   谢 61
第1章 绪论
1.1选题的背景及其意义
惯性导航系统（Inertial Navigation System，INS）自二十世纪中叶首次成功应用以来，经过半个多世纪的研究和发展，技术日臻成熟，在航空、航天、航海、陆地导航以及其它众多领域得到了十分广泛的应用，被誉为导航史上的一次重大革命。它的最大优点是不依赖于任何外界信息，具有完全独立的工作性能，不受自然条件和环境的干扰和影响，能够连续长时间的工作，提供航向、水平基准、位置、速度、航程等一些有用的导航信息，定位精度高。
随着惯性导航技术的快速发展，人们对导航定位精度的要求越来越高。惯性导航系统的误差主要来自陀螺的漂移，为了得到高精度的惯性导航系统，就要选用高精度的陀螺仪。但高精度的陀螺仪，其研制和生产都需要大量的人力和物力，其代价是昂贵的。
除了通过提高惯性元件的精度来提高惯性导航系统的精度外，还可以通过技术途径。“校正”技术就是在系统中对陀螺仪的漂移进行观测，根据误差的特点和规律进行补偿，可以达到有效地限制或减少漂移对系统的影响，达到提高惯导系统精度的目的。实践证明，这是一种十分经济而又有成效的技术途径。
随着计算机技术的快速发展，人们可以在计算机上，用软件编程模拟各种实际硬件设备的功能，在计算机内部实现现实中实际系统的功能。这样不仅可以使人们方便的了解到系统的各项功能，而且方便了人们的调试和优化系统，最终将最优的系统付诸实际。节省了研发的成本，使其产品的升级换代更加容易方便。这也就是本文研究意义所在。
通过将惯导系统的基本数学模型，全部或部分的变为数字计算机上的东西来进行计算，采用全软件化环境，系统全面的模拟平台惯导的系统功能。实现平台惯导模拟器的综合校正模块的功能，完成该模块人机界面的设计，最终通过平台方位角随时间变化的曲线显示，来达到“校正”功能的显示。