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Инерциальная навигация

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RR2 RR1 = RR!

 

R = R1 + R2'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BB ◦ RR = RR ◦ BB!

R = B R B¯ '

 

 

 

RR

BB = BB

RR !

R = B1

R

B¯ 1'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BB2 BB1 = BB!

 

B = B2 B1'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AA ◦ RR = RR ◦ BB ◦ AA !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R = (R1 + A)˜ 1!

A = (A1 + R)˜ 1!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

eiϑ/2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B = eα/2eψ/2

 

 

1 + Ψ

 

 

 

 

 

 

 

1 + iΘ

!

 

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Ψ2

 

 

 

1 (iΘ)2

 

 

 

γ = eα = [1 + 2(a0r0 − a · r ) + (a02 − a 2)(r02 − r 2)]1!

 

 

 

 

 

 

 

(r0a − a0r )(1 + a0r0

− a · r ) (r0a − a0r ) × (a × r )

 

Ψ

= th

ψ

=

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1 + 2(a0r0 − a · r ) + (a02 − a 2)(r02 − r 2) + (r0a − a0r )2 !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a × r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Θ

= tg

ϑ

=

 

 

 

 

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1 + a0r0 − a · r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RR ◦ AA = AA ◦ BB ◦ RR !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = (A1 + R)˜ 1!

R = (R1 + A)˜ 1!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

eiϑ/2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B = eα/2eψ/2

 

 

1 + Ψ

 

 

 

 

 

 

 

1 + iΘ

!

 

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Ψ2

 

 

 

1 (iΘ)2

 

 

 

γ = eα = 1 + 2(r0a0 − r · a) + (r02 − r 2)(a02 − a 2)!

 

 

 

 

 

 

 

(a0r − r0a)(1 + r0a0

− r · a) (a0r − r0a) × (r × a)

 

 

Ψ

= th

ψ

=

 

 

2

 

1 + 2(r0a0 − r · a) + (r02 − r 2)(a02 − a 2) + (a0r − r0a)2 !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r × a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Θ

= tg

ϑ

=

 

 

 

 

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1 + r0a0 − r · a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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%Q,

AA ◦ BB

BB ◦ AA

AA2 AA1

= BB ◦ AA !

A = B˜

= AA

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A = B˜ 1

 

 

 

= AA! A = A1 + A2'

˜

'

 

 

¯

 

 

A B

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= RR = RR a0

 

= AA = AA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

˜

 

 

˜

 

 

˜

˜

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a r

0

a

·

r =

A R + R A

=

A R + R

A

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a

0

r

·

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0

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

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˜

˜

 

 

 

 

˜

 

 

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a r =

A R

A R

=

R A R A

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r

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2

 

 

 

 

 

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0

 

 

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˜

 

˜

˜ ˜

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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R

A A R

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a)'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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3 0 δα = µdτ ≈ δγ,' 8

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6/ 2 3

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0 .3

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Tt+dtRr+dr V + Γγ+Θ + Gg+dgWw+dw = ψ dψ ϑ dϑ

=ΛIE(τ +) = ΛIE(τ ) ΛE(τ )E(τ +) =

=(TtRr V Γγ Θ Gg Ww) (TVadτ Γ1+µdτ Θωdτ Gndτ Wνdτ )'

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8 2

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RR+dR BB+dB AA+dA = (RR BB AA) (RB1+1/2(µ+a+)A1/2(ν+n))'

1 / /

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3 M = µ + a + @

(5)

RR ◦ BB ◦ AA ◦ RB1+1/2MA1/2(ν+n)=

(5)

◦ BB ◦ R

 

(2),(7)

= RR

◦ B1◦ AAA2◦ B1+1/2MA1/2(ν+n)

=

(2),(7)

 

 

 

 

 

= RRRBBB B1A˜ B1+1/2M

 

 

 

 

 

(1),(4),(9)

 

◦A(1+1/2)(AA2)(1+1/2˜ )A1/2(ν+n)

=

 

(1),(4),(9)

RR+BB¯

◦BB[1A˜ ][1+1/2M] ◦A1/2(ν+n)+AA2+1/2(M˜ A+AM)¯˜ =

=

 

= RR+BB¯ ◦ BB+B[1/2MA]˜ ◦ AA+[1/2(ν+n)A2+1/2(M˜ A+AM)]¯˜

'

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!

˜

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˜

'

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M = µ + a − iω

 

M = µ − a − iω

 

M = µ − a +

 

1 / / R! B! A@

¯

!

 

dR/dτ = B B

 

 

1

˜

!

dB/dτ = /2B

(µ + a + iω − 2A)

 

dA/dτ = 1/2(ν + n) A2 + 1/2[(µ − a − iω) A + A (µ − a + )]'

$ 0 /

! / 0

/ ! / 0 /

2 @

2 2! 1

R = t + r! B = γeψ/ ◦ eiϑ/ A = /2(w + g)'

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B B = γ exp ψ

 

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2 / / t! r! ψ! Q! g! w! γ@

dt/dτ = γ ch ψ!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dr/dτ = γ sh ψ!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= Q

a

Q1

+

ψ

×[ψ ×(Q◦a ◦Q1)]

1

 

ψ

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ψ

sh ψ

dQ/dτ = 1/2Q ◦ iω !

 

 

wa !

 

 

 

dg/dτ = n + g

×

ω + µg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dw/dτ = ν − 1/2(w2 − g 2) + µw − g · a !

 

 

 

dγ/dτ = γ(µ − w)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = a + g!

 

ω

= ω + a × [Q1 th(ψ/2) Q]'

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/ / ' <

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ψ /

 

 

/ . v = th ψ! Q = exp(iϑ/2) :

ϑ' 8 2

2 ' B

γ α! γ / /

eα! γ

/ α@

dα/dτ = µ − w'

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w@ 0 % ,

2 % g :

a ,'

; %g = 0! w = 0, γ = 1 /

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%γ = 1, 0 % ,

/ 2 %w = 0,! /

% ψ 0, . /

ψ ≈ v / / . /

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dt/dτ = 1!

dr/dτ = v!

dv/dτ = Q ◦ a ◦ Q1! dQ/dτ = Q ()/2!

7

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a = ω = 0 @

 

dt

= 1!

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= v!

 

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= 0!

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= 0!

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2

 

 

 

t = t0 + (τ − τ0)!

r = r0 + (τ − τ0)v0! v = v0! Q = Q0'

A t = t(τ )! r = r(τ )! v = v(τ )! Q = Q(τ ) : /

% / C , 3 !

t0 = t(τ0)! r0 = r(τ0)! v0 = v(τ0)! Q0 = Q(τ0) : /

/ ' 6 C )< .

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/ ! t0 = τ0= 0 / t! t = τ . 3 !

/ 2 / τ τ0 t t0' B 3

/ .

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r = r0 + vt'

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¯ ◦ dΛ/dτ = Λ a + + εiΛ Λ /2'

; a = ω = 0 3 3 @

¯ ◦ dΛ/dτ = εiΛ Λ Λ/2'

Λ' E Λ /

/2 @

Λ = eεi(t+r)/2 ◦ earth v/2 Q'

E 3 2 0 / @

 

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=

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= 0!

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1 − v2

 

1 − v2

 

 

t = t0

+

 

τ − τ0

!

r = r0

+

(τ − τ0)v0

!

v = v0!

Q = Q0'

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − v02

1 − v02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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= 1!

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/ 3 2

! 2 / /

/ / t0! r0 = r(t0)! v0 = v(t0) Q0 = Q(t0) %

τ0 ,' 7 / 3

..