‍‍‍‍‍‍‍‍

      习惯上，讨论一个物体相对于另一一个物体运动，必须具有与两个物体相关连的参考坐标系才能确定其位置。惯性导航区别于其它类型导航方案的根本不同在于其导航原理是建立在牛顿惯性定律的基础上，牛顿惯性定律是在惯性空间内成立的，这就首先必须要引入惯性坐标系作为讨论惯导基本原理的坐标基准。对于在地球表面附近运动的载体，不论是飞机、舰船还是车辆，知道它们相对地球的地理位置和相对于地理坐标系的首向角及水平姿态角是最重要的,因此必须在运动物体_上获得一个地理坐标系或一个惯性坐标系。陀螺仪最重要的功用之一就是用它在载体上模拟地理坐标系或惯性坐标系。在惯性技术领域中常用的坐标系有以下几种:

1.惯性坐标系(简称i系)-O_ex_iy_iz_i

      原点在地球的中心O_e,z_i轴与地球自转轴重合，向北为正; x_i轴和y_i轴在赤道面上，这里定义为x_i轴指向春分点，y_i轴与上两轴形成右手系。认为该坐标系与时间无关,是相对惯性空间无任何运动的一个理想坐标系。该坐标系也称地球固定坐标系，导航中常用它作为参考坐标系。

2.地球坐标系(e系)-O_ex_ey_ez_e 

地球坐标系0_ex_ey_ez_e其原点取在地球中心，z_e轴沿极轴(地轴)方向，x_e在赤道平面与本初子午面的交线上,y_e轴也在赤道平面内并与x_e、z_e轴构成右手直角坐标系。地球坐标系(e系)与地球固连，随地球一起转动，z_e轴和i系的z_i轴重合，相对于i系的转动角速率为ω_ie。

3.地理坐标系(简称t系)-O_‍‍x‍_‍ty_tz_t

      原点在机体的重心，x_t轴指向东，y_t轴指北，z_t轴沿垂线指向天，通常称东北天坐标系。对于地理坐标系还有不同的取法，如北西天、北东地等.坐标系指向不.同仅仅影响某一矢量在坐标系中求取投影分量的正负号不同而已，而不影响研究机体导航基本原理的阐述和导航参数计算结果的正确性。

4. 机体坐标系(简称b系)-O_‍‍x‍_‍by_bz_b

      机体坐标系是固连在机体上的，其原点在运动体的重心，x_b 轴指向运动体纵轴向前，y_b轴指向机翼右方，z_b轴垂直Ox_by_b平面向上。机体坐标系相对地理坐标系的方位为飞行器的姿态和航向。

5.导航坐标系(简称n系)一Ox_ny_nz_n

      导航坐标系是惯导系统在求解导航参数时所用到的坐标系。对于平台式惯导来说，取平台坐标系作为导航坐标系就可以了.对于捷联惯导来说则不同，测量元件测:到的是机体系中的量,然而导航参数并不在机体系中求解，需要将加速度计测到的量分解到某个便于求解导航参数的坐标系中，再进行导航计算。

      选择不同导航坐标系及在载体内部的不同实现方法构成了不同的导航方案。常用的导航坐标系是地理系。需要注意的是当选择导航系为地理系时，若纬度角接近90度时，会出现发散的情况，这样就不适合全球导航。在高纬度区，单位经度角对应地球表面的弧度变短(平台方位变化速度快),陀螺力矩器接受很大的控制电流，物理上难以实现。用于极地导航的导航系统取游动方位角为导航坐标系。由于本文的导航系统不用于极地导航，所以采用地理坐标系作为导航坐标系就可以了。而且姿态矩阵是载体系与地理系之间的方位关系，采用地理系进行计算是最方便的。故本文导航坐标系选定为地理坐标系(东北天)。

‍‍‍‍‍‍‍‍