專利名稱：一種基于全加速度計的運動載體角速度測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種運動載體角速度的測量方法。
背景技術(shù)：
在捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，陀螺儀組件用以測量運動載體相對慣性空間的旋轉(zhuǎn)角速度，加速度計組件用以測量運動載體的運動比力，在運動載體運行過程中，將陀螺儀組件和加速度計組件的測量值輸入慣導(dǎo)計算機進行導(dǎo)航解算后可得到運動載體的實時速度、位置、姿態(tài)等導(dǎo)航信息，以提供給運動載體上其他控制和制導(dǎo)系統(tǒng)。由于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)工作不依賴外界信息，不受氣候和環(huán)境等外界干擾的影響，可完全自主的完成各種導(dǎo)航參數(shù)的確定，在民用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。陀螺儀和加速度計作為捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的主要慣性元件，其性能決定了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的性能。相對加速度計，陀螺儀抗沖擊能力較差，動態(tài)測量范圍較小，無法應(yīng)用于大動態(tài)、大角速度運動載體的導(dǎo)航與制導(dǎo)系統(tǒng)，并且在短時間內(nèi)，陀螺儀性能的發(fā)展也將不能滿足應(yīng)用要求。目前該類運動載體主要靠初始發(fā)射角控制進行簡單制導(dǎo)，其在飛行途中，不能有效得到其姿態(tài)信息進行控制，嚴重影響了其定位定姿精度。因此，在目前陀螺儀性能受限情況下，研究采用別的方法來測量運動載體角速度， 為制導(dǎo)系統(tǒng)提供姿態(tài)與位置信息，為提高該類運動載體的導(dǎo)航精度具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供應(yīng)用于陀螺儀性能不能滿足要求的大動態(tài)、大角速度慣性測量場合的一種基于全加速度計的運動載體角速度測量方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明一種基于全加速度計的運動載體角速度測量方法，其特征是(1)采用剛性材料構(gòu)建一個半徑為L的圓平面，L的最小值滿足
權(quán)利要求
1. 一種基于全加速度計的運動載體角速度測量方法，其特征是 (1)采用剛性材料構(gòu)建一個半徑為L的圓平面，L的最小值滿足入表示加速度計元件的安裝尺寸半徑；(2)在圓平面上建立笛卡爾坐標系ob、y#b，原點Ob在該圓周平面中心，O1^b和ob、在圓周平面內(nèi)正交，obyb軸垂直于圓周平面，并且0)A、obyb、ObZb三軸滿足右手螺旋法則，以ob、 軸為初始軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)，間隔40°劃分整個圓周平面，確定九個加速度計的安裝位置點，即九個加速度計的安裝位置角度分別為0°、40°、80°、120°、160°、200° ,240°、 280°、320°，安裝位置為40°、160° ,280°點的三個加速度計敏感軸方向垂直圓周平面與obyb軸平行，其余的六個加速度計的敏感軸方向均平行于圓周平面，與obyb軸保持垂直關(guān)系；(3)將步驟( 安裝好加速度計的圓平面即全加速度計慣性測量轉(zhuǎn)置安裝到運動載體上，且坐標系obxbyb、與運動載體坐標系相一致；(4)運動載體在運動過程中，實時采樣九個加速度計測量輸出，將該九個測量值輸入角速度EKF濾波器進行實時解算，從而獲得運動載體的角速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全加速度計的運動載體角速度測量方法，其特征是所述的對九個測量值輸入角速度實時解算的方法為(1)九個加速度計的安裝位置確定后可得
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種基于全加速度計的運動載體角速度測量方法，包括如下步驟采用剛性材料構(gòu)建一個半徑為L的圓平面，在圓平面上建立笛卡爾坐標系obxbybzb，以obzb軸為初始軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)，間隔400劃分整個圓周平面，確定九個加速度計的安裝位置點，將安裝好加速度計的圓平面即全加速度計慣性測量轉(zhuǎn)置安裝到運動載體上，且坐標系obxbybzb與運動載體坐標系相一致，運動載體在運動過程中，實時采樣九個加速度計測量輸出，進行運動載體的角速度實時解算，從而獲得運動載體角速度。本發(fā)明在目前陀螺儀性能受限情況下，為大角速度、強機動類運動載體的制導(dǎo)系統(tǒng)提供角速度信息。
文檔編號G01P3/00GK102353802SQ20111018321
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者史震, 岳鵬, 楊杰, 王秀芝, 程子健 申請人:哈爾濱工程大學(xué)