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设计了基于四元数的捷联惯导非线性初始对准模型，同时指出该模型仅仅是姿态误差四元数和速度误差的非线性函数，而对于惯性器件误差而言则是线性的。针对该模型的部分线性特性，设计了基于边缘采样的 UKF 滤波算法，该算法仅对状态量中的非线性子集进行采样，因此对于部分线性模型而言，该算法在不损失滤波精度的前提下能够有效降低算法计算量。仿真及车载实测数据实验表明所研究的初始对准模型和相应的滤波算法是有效的，而且较传统方法具有明显的计算量方面的优势；在达到相同对准精度的前提下，所设计算法的计算量较传统算法降低了52%。