随着民用市场需求的多元化,研究小型化,具有较高精度,价格适中的船用惯导系统具有重大意义。本文围绕着激光陀螺捷联惯导系统关键技术、捷联系统更新算法的实现,罗经回路的设计及系统中显控软件的开发,以及罗经通道中算法的实现等方面进行研究和设计。最终实现捷联惯导系统的捷联系统的更新算法技术,激光陀螺的惯导姿态更新,速度的解算,最后自己根据项目,完成了自己负责的有Matlab仿真,转换为激光陀螺罗经软件中的C++语言代码实现。本论文主要研究内容如下:1、分析解算过程中用到的航姿姿态计算方法,速度更新计算方法中采用多子样分别展开分析与研究。对于姿态更新有不可交换误差,采用本文着重表示出旋转矢量的四子样的计算方法。采用抛物线来拟合运载体的角运动信息。通过仿真显示四子样算法在特殊的圆锥环境中有较大提高。在速度更新上,计算出二子样和四子样的算法,并给出了详细的划船效应公式。在实际惯性导航系统使用情况下,最佳方法是依据运载体本身运动特性得出所选择子样个数,其实也受时间的和芯片硬件的限制。2、研究了捷联式惯性系统初始对准中惯性系下粗对准,并且细致的对惯性系粗对准的方案和原理进行了分析,惯性系分别采用粗对准之后用卡尔曼的方式方法,这也是现在惯性导航经常用的方法。但是运算时间稍长。对准所花费的时间要尽量短,而且精度需达到所需要求。所以设计了详细罗经回路,由于理论上知道它并不适用于完成高动态的任务,但是本文的方法和实际相比比较合适。3、根据要求给出了激光陀螺罗经软件系统程序实现,分别给出了向量、四元数和矩阵相互转换以及C++类的设计,以及最后给出了罗经回路的核心算法C/C++实现。4、基于激光陀螺罗经的软件系统设计,给出了数据的采集和串口的设计,并且用Matlab和Microsoft Visual C++混合编程的实现,可用Microsoft Visual C++实时出现曲线曲谱,虽然客观实时动态明显显示误差。5、基于硬件的上位机显示,并能够和下位机进行交互和通信,其中包括给下位机,对准指令,并且增加GPS,IMU数据采集和在上位机上对于数据处理和呈现。并且能够保存数据,对于研究初始对准和姿态更新有实质性的帮助,这样可以在理论和实际研究过程中给出新算法,后期可以写入DSP中进行实时运算。本文创新点:1、详细推导出了姿态更新与速度中的多子样的详细推导公式。2、给出了罗经回路的详细设计方案和实现代码。3、给出了软件设计中的架构图和设计思想。