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Attitude Determination Algorithms through Accelerometers, GNSS Sensors, and Gravity Vector Estimator

机译：通过加速度计，GNSS传感器和重力矢量估计器进行的姿态确定算法

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Aircraft and spacecraft navigation precision is dependent on the measurement system for position and attitude determination. Rotation of an aircraft can be determined measuring two vectors in two different reference systems. Velocity vector can be determined in the inertial reference frame from a GNSS-based sensor and by integrating the acceleration measurements in the body reference frame. Estimating gravity vector in both reference frames, and combining with velocity vector, determines rotation of the body. A new approach for gravity vector estimations is presented and employed in an attitude determination algorithm. Nonlinear simulations demonstrate that using directly the positioning and velocity outputs of GNSS sensors and strap-down accelerometers, aircraft attitude determination is precise, especially in ballistic projectiles, to substitute precise attitude determination devices, usually expensive and forced to bear high solicitations as for instance G forces.
机译：飞机和航天器的导航精度取决于确定位置和姿态的测量系统。可以通过在两个不同的参考系统中测量两个向量来确定飞机的旋转。可以从基于GNSS的传感器在惯性参考系中并通过将加速度测量值集成到身体参考系中来确定速度矢量。在两个参考系中估计重力矢量，并与速度矢量结合，确定身体的旋转。提出了一种新的重力矢量估计方法，并将其用于姿态确定算法中。非线性仿真表明，直接使用GNSS传感器和捷联式加速度计的定位和速度输出，飞机的姿态确定是精确的，尤其是在弹道导弹中，它可以代替精确的姿态确定设备，该设备通常很昂贵并且被迫承受很高的要求，例如G势力。

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