專利名稱：一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法及雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法及雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的研制過程中，由于光纖陀螺漂移受溫度影響比較劇烈，在恒溫條件下零偏穩(wěn)定性能達(dá)到0.01° /h的陀螺，在變溫條件下只能達(dá)到0. 03° /h甚至更差，從而使慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航精度僅能達(dá)到3n mile/h左右。為提高慣導(dǎo)系統(tǒng)精度，可采用單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)設(shè)計(jì)慣導(dǎo)系統(tǒng)，通過繞垂向軸進(jìn)行單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制算法，抑制水平陀螺漂移的影響；利用上述慣導(dǎo)系統(tǒng)在轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行單軸旋 轉(zhuǎn)原理驗(yàn)證試驗(yàn)，導(dǎo)航精度達(dá)到了 2n mile/5h ;通過誤差分析可知，影響系統(tǒng)導(dǎo)航精度的主要誤差源是垂向陀螺漂移。由于光纖陀螺的漂移受溫度影響會(huì)有較大變化，因此，采用單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)很難滿足航海領(lǐng)域的高精度導(dǎo)航的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法及雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，提高慣導(dǎo)系統(tǒng)的對準(zhǔn)精度以及長航時(shí)導(dǎo)航精度。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法，包括如下步驟步驟(SI)建立一個(gè)雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使慣性測量單元的任意兩個(gè)軸向與雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸平行，且旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)是連續(xù)的；步驟(S2)控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行初始對準(zhǔn)，得到初始姿態(tài)矩陣的誤差；步驟(S3)使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)雙軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行慣性導(dǎo)航，得到運(yùn)載體坐標(biāo)系內(nèi)的姿態(tài)矩陣。如上所述的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法，其中所述步驟(S3)中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)雙軸的旋轉(zhuǎn)為往復(fù)整周旋轉(zhuǎn)。如上所述的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法，其中所述初始對準(zhǔn)包括粗對準(zhǔn)和精對準(zhǔn)兩個(gè)階段；粗對準(zhǔn)時(shí)建立系統(tǒng)的初始姿態(tài)矩陣并裝訂初始位置和速度；精對準(zhǔn)時(shí)估計(jì)并修正粗對準(zhǔn)所得到的初始姿態(tài)矩陣的誤差；所述精對準(zhǔn)過程中控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)慣性測量單元繞自身方位軸往復(fù)旋轉(zhuǎn)。如上所述的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法，其中所述精對準(zhǔn)過程中，以速度誤差和位置誤差為觀測量，采用閉環(huán)卡爾曼濾波器來進(jìn)行精對準(zhǔn)，估計(jì)、修正初始航姿角誤差。建立閉環(huán)卡爾曼濾波器時(shí)，系統(tǒng)狀態(tài)變量為X - 'ySL^ SVn^ SVu^ 3Ve、(f)N、(^u、(pE、Vx> Ny、Vz、sx、Sy^ sz]6 L, 6 A , 6 VN> 8 Vu^ 8 VE> 4>N、4^、Ny、Vz、e x> e y、e z 依次表示諱度誤差、經(jīng)度誤差、北速誤差、天速誤差、東速誤差、北向誤差角、方位誤差角、東西誤差角、二個(gè)加速度計(jì)零偏、三個(gè)陀螺漂移；在閉環(huán)卡爾曼濾波過程中，每完成一次濾波計(jì)算，進(jìn)行一次閉環(huán)修正，修正量如下位置修正L = L-X⑴\ = A-X(2), L, A分別表示緯度和經(jīng)度；速度修正VN= Vn-X (3)，Vu = Vu-X (4)，Ve = Ve-X (5)，Vn, Vu, Ve 分別表示北向速度、天向速度、東向速度；姿態(tài)修正G= (/ + MX])Cj5 = [X(6) X(7) X(8)]，(^"分別表示姿態(tài)矩陣，小表示北向誤差角、方位誤差角、東西誤差角組成的矢量，I表示三維單位矩陣；
^ 一t、 lh \L=L-^XJy=fy-^yJZ=L-^Z加表零偏修正」·
[Vx =Vx+X(9), W x(10), Vz = Vz + X(11)fx，fy，fz分別表示三個(gè)加速度計(jì)的測量值，VxVyVz分別表示三個(gè)加速度計(jì)零偏；
\(0X =0)x-sx,0) =CO-S COz =COz-Sz陀螺漂移修正W1/n
[A = A + Z (12),丨=丨 + Z (13), A = A + Z (14)W z分別表示三個(gè)陀螺儀的測量值，exeyez分別表示三個(gè)陀螺漂移；X(k), k = 1,2, 14表示系統(tǒng)狀態(tài)變量X中的元素;每次誤差修正完成后,狀態(tài)向量全部元素置零。如上所述的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法，其中慣性導(dǎo)航時(shí)在運(yùn)載體轉(zhuǎn)彎過程中，實(shí)時(shí)獲得運(yùn)載體的方位變化量；然后控制慣性測量單元的方位軸朝運(yùn)載體轉(zhuǎn)彎的反方向旋轉(zhuǎn)，并保證該旋轉(zhuǎn)角度與運(yùn)載體的方位變化是等量反向的。一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)安裝平臺(tái)，兩個(gè)相互垂直的旋轉(zhuǎn)軸以及連接安裝平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)軸的框架；安裝平臺(tái)用于安裝被旋轉(zhuǎn)調(diào)制的裝置，通過控制旋轉(zhuǎn)軸或框架來實(shí)現(xiàn)安裝平臺(tái)上的裝置繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。如上所述的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中所述兩個(gè)相互垂直的旋轉(zhuǎn)軸為內(nèi)軸和外軸，所述框架包括內(nèi)框與外框；內(nèi)軸與安裝平臺(tái)固連，內(nèi)軸與內(nèi)框相連且內(nèi)框中置有控制內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；外軸與內(nèi)框固連，外軸與外框相連且外框中置有控制外軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述安裝平臺(tái)用于安裝慣性測量單元，慣性測量單元的任意兩個(gè)軸向與旋轉(zhuǎn)軸平行。本發(fā)明的有益效果是通過構(gòu)建連續(xù)旋轉(zhuǎn)的雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能夠更好的調(diào)制慣性器件的誤差，提高導(dǎo)航精度；通過雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制以及姿態(tài)矩陣轉(zhuǎn)換，可以得到運(yùn)載體坐標(biāo)系內(nèi)的姿態(tài)矩陣，從而得到準(zhǔn)確的運(yùn)載體運(yùn)動(dòng)參數(shù)。通過單軸旋轉(zhuǎn)方式來進(jìn)行初始對準(zhǔn)，簡化了運(yùn)算，提高了對準(zhǔn)精度；通過控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的方位軸朝運(yùn)載體轉(zhuǎn)彎的反方向等量旋轉(zhuǎn)，可以避免運(yùn)載體轉(zhuǎn)彎過程中陀螺刻度系數(shù)誤差造成的導(dǎo)航誤差。本發(fā)明提出的方法可以大大提高導(dǎo)航精度，能夠滿足水面艦艇或潛艇的導(dǎo)航需求，通過實(shí)驗(yàn)證明，采用本方法后導(dǎo)航精度達(dá)到2n mile/24ho緩慢變化的陀螺漂移、陀螺/加速度計(jì)的安裝誤差均可被完全調(diào)制掉，不再影響導(dǎo)航精度；外框的運(yùn)動(dòng)隔離作用使得陀螺刻度系數(shù)誤差不再因載體的持續(xù)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)而累積航向誤差，從而使系統(tǒng)不再有造成導(dǎo)航誤差隨時(shí)間線性累積的誤差；連續(xù)旋轉(zhuǎn)相比轉(zhuǎn)位置的調(diào)制方式可以更好的消除陀螺漂移緩慢變化的影響。


圖I是本發(fā)明提供的雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其與慣性測量單元的安裝關(guān)系；圖2是采用本發(fā)明的方法后的導(dǎo)航姿態(tài)角誤差結(jié)果；圖3是采用本發(fā)明的方法后的導(dǎo)航精度誤差結(jié)果；其中，I.安裝平臺(tái)，2.內(nèi)軸，3.內(nèi)框，4.外軸，5.外框。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明提供的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法及一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行介紹實(shí)施例I :首先建立一個(gè)具有安裝平臺(tái)的雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，安裝平臺(tái)用于安裝慣性測量單元(MU)，慣性測量單元的任意兩個(gè)軸向與雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸平行，且旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)是連續(xù)的。其次，控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)單軸或雙軸同時(shí)旋轉(zhuǎn),進(jìn)行初始對準(zhǔn),初始對準(zhǔn)通常包括粗對準(zhǔn)和精對準(zhǔn)，得到初始姿態(tài)矩陣的誤差。最后，使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)雙軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行慣性導(dǎo)航，得到運(yùn)載體坐標(biāo)系內(nèi)的姿態(tài)矩陣。實(shí)施例2 在實(shí)施例I的基礎(chǔ)上，為了消除載體轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)造成的慣性測量單元的方位測量誤差，慣性導(dǎo)航時(shí)在運(yùn)載體轉(zhuǎn)彎過程中，實(shí)時(shí)獲得運(yùn)載體的方位變化量；然后控制慣性測量單元的方位軸朝運(yùn)載體轉(zhuǎn)彎的反方向旋轉(zhuǎn)，并保證該旋轉(zhuǎn)角度與運(yùn)載體的方位變化是等量反向的。實(shí)施例3 (SI)建立一個(gè)雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)安裝平臺(tái)，兩個(gè)相互垂直的旋轉(zhuǎn)軸以及連接安裝平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)軸的框架；安裝平臺(tái)用于安裝被旋轉(zhuǎn)調(diào)制的裝置，通過控制旋轉(zhuǎn)軸或框架來實(shí)現(xiàn)安裝平臺(tái)上的裝置繞旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。一種具體實(shí)現(xiàn)方式如圖I所示，雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括相互垂直的內(nèi)軸2和外軸4，內(nèi)軸2與安裝平臺(tái)I固連，內(nèi)軸2與內(nèi)框3相連且內(nèi)框3中置有控制內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，夕卜軸4與內(nèi)框3固連，外軸4與外框5相連且外框5中置有控制外軸4旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，外框與載體固連。安裝平臺(tái)I可用于安裝慣性測量單元(IMU)，使慣性測量單元的任意兩個(gè)軸向與旋轉(zhuǎn)軸平行，圖I中的放置方式為外軸與方位軸平行，內(nèi)軸與俯仰軸平行。上述雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)，更好的調(diào)制光纖陀螺漂移和加速度計(jì)零偏。目前，高精度旋轉(zhuǎn)調(diào)制式激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)均采用間歇轉(zhuǎn)位置的調(diào)制方式；與激光陀螺相比，光纖陀螺由溫度引起的漂移比較大；為了更好的調(diào)制陀螺漂移，需要采用連續(xù)旋轉(zhuǎn)而非間歇轉(zhuǎn)位置的調(diào)制方式。同時(shí)，上述雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)能夠避免陀螺刻度系數(shù)的影響。與激光陀螺相比，光纖陀螺的刻度系數(shù)誤差要高一個(gè)數(shù)量級，可達(dá)50ppm左右；若運(yùn)載體轉(zhuǎn)彎180°，則引起航向角誤差0.018°，約I';可見，需消除此誤差的影響才能達(dá)到更高的導(dǎo)航精度(例如lnmile/24h);而消除此誤差最有效的方法是，當(dāng)載體轉(zhuǎn)彎時(shí)，控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)向相反的方向旋轉(zhuǎn)，從而使陀螺不敏感運(yùn)載體的轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。由于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行連續(xù)的旋轉(zhuǎn)，因此，為了消除載體轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)造成的慣性測量單元的方位測量誤差，應(yīng)使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的外軸與慣性測量單元的方位軸平行，而內(nèi)軸與慣性測量單元的俯仰軸或滾動(dòng)軸平行。(S2)控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行初始對準(zhǔn)初始對準(zhǔn)包括粗對準(zhǔn)和精對準(zhǔn)兩個(gè)階段；粗對準(zhǔn)時(shí)建立系統(tǒng)的初始姿態(tài)矩陣并裝訂初始位置和速度；精對準(zhǔn)時(shí)以速度誤差和位置誤差為觀測量，采用閉環(huán)卡爾曼濾波器估 計(jì)并修正粗對準(zhǔn)所得到的初始姿態(tài)矩陣的誤差。精對準(zhǔn)過程中需要控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)IMU繞自身方位軸往復(fù)旋轉(zhuǎn)。為舉例說明，下面給出一種具體實(shí)現(xiàn)方式(S2. I)粗對準(zhǔn)控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停留在180°位置(系統(tǒng)通電前IMU方位軸所指向的位置為0° )，靜止3min，建立系統(tǒng)的初始姿態(tài)矩陣；裝訂初始位置和速度。過程中，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸不旋轉(zhuǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體情況設(shè)置停留位置和靜止時(shí)間。(S2. 2)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)粗對準(zhǔn)結(jié)束后，控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使IMU由180°位置(系統(tǒng)通電前IMU方位軸所指向的位置為0° )開始，以一定的角速度繞方位軸往復(fù)整周旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)換向時(shí)間最好不大于0. Is。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體情況設(shè)置旋轉(zhuǎn)起始位置和靜止時(shí)間。(S2. 3)精對準(zhǔn)以速度誤差和位置誤差為觀測量，采用閉環(huán)卡爾曼濾波器來進(jìn)行精對準(zhǔn)，估計(jì)、修正初始航姿角誤差。建立閉環(huán)卡爾曼濾波器時(shí)，系統(tǒng)狀態(tài)變量為X - 'ySL^ SVn^ SVu^ 3Ve、(f)N、(^u、(pE、Vx> Ny、Vz> sx、Sy^ sz]6 L, 6 A , 6 VN> 8 Vu^ 8 VE> 4>N、七、Ny、vz、e x、e y、e z 依次表示諱度誤差、經(jīng)度誤差、北速誤差、天速誤差、東速誤差、北向誤差角、方位誤差角、東西誤差角、二個(gè)加速度計(jì)零偏、三個(gè)陀螺漂移。在閉環(huán)卡爾曼濾波過程中，每完成一次濾波計(jì)算，進(jìn)行一次閉環(huán)修正，修正量如下位置修正L = L-X⑴\ = A-X(2), L, A分別表示緯度和經(jīng)度；速度修正VN= Vn-X (3)，Vu = Vu-X ⑷，Ve = Ve-X (5)，VN, Vu, Ve 分別表示北向速度、天向速度、東向速度；姿態(tài)修正G= (/ +
)Cj5 = [X(6) X (7) X (8)]，(^"分別表示姿態(tài)矩陣，小表示北向誤差角、方位誤差角、東西誤差角組成的矢量，I表示三維單位矩陣。
加表零偏修正
權(quán)利要求
1.一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法，包括如下步驟 步驟(SI)建立一個(gè)雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使慣性測量單元的任意兩個(gè)軸向與雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸平行，且旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)是連續(xù)的； 步驟(S2)控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行初始對準(zhǔn)，得到初始姿態(tài)矩陣的誤差； 步驟(S3 )使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)雙軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行慣性導(dǎo)航，得到運(yùn)載體坐標(biāo)系內(nèi)的姿態(tài)矩陣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法，其特征在于所述步驟(S3)中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)雙軸的旋轉(zhuǎn)為往復(fù)整周旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法，其特征在于所述初始對準(zhǔn)包括粗對準(zhǔn)和精對準(zhǔn)兩個(gè)階段；粗對準(zhǔn)時(shí)建立系統(tǒng)的初始姿態(tài)矩陣并裝訂初始位置和速度；精對準(zhǔn)時(shí)估計(jì)并修正粗對準(zhǔn)所得到的初始姿態(tài)矩陣的誤差；所述精對準(zhǔn)過程中控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)慣性測量單元繞自身方位軸往復(fù)旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法，其特征在于所述精對準(zhǔn)過程中，以速度誤差和位置誤差為觀測量，采用閉環(huán)卡爾曼濾波器來進(jìn)行精對準(zhǔn)，估計(jì)、修正初始航姿角誤差。建立閉環(huán)卡爾曼濾波器時(shí)，系統(tǒng)狀態(tài)變量為
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4所述的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法，其特征在于慣性導(dǎo)航時(shí)在運(yùn)載體轉(zhuǎn)彎過程中，實(shí)時(shí)獲得運(yùn)載體的方位變化量；然后控制慣性測量單元的方位軸朝運(yùn)載體轉(zhuǎn)彎的反方向旋轉(zhuǎn)，并保證該旋轉(zhuǎn)角度與運(yùn)載體的方位變化是等量反向的。
6.一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)安裝平臺(tái)，兩個(gè)相互垂直的旋轉(zhuǎn)軸以及連接安裝平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)軸的框架；安裝平臺(tái)用于安裝被旋轉(zhuǎn)調(diào)制的裝置，通過控制旋轉(zhuǎn)軸或框架來實(shí)現(xiàn)安裝平臺(tái)上的裝置繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述兩個(gè)相互垂直的旋轉(zhuǎn)軸為內(nèi)軸和外軸，所述框架包括內(nèi)框與外框；內(nèi)軸與安裝平臺(tái)固連，內(nèi)軸與內(nèi)框相連且內(nèi)框中置有控制內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，外軸與內(nèi)框固連，外軸與外框相連且外框中置有控制外軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述安裝平臺(tái)用于安裝慣性測量單元，慣性測量單元的任意兩個(gè)軸向與旋轉(zhuǎn)軸平行?！?br> 全文摘要
本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方法及雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。目的是提高慣導(dǎo)系統(tǒng)的對準(zhǔn)精度以及長航時(shí)導(dǎo)航精度。本方法包括步驟(S1)建立一個(gè)雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使慣性測量單元的任意兩個(gè)軸向與雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸平行，且旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)是連續(xù)的；步驟(S2)控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行初始對準(zhǔn)，得到初始姿態(tài)矩陣的誤差；步驟(S3)使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)雙軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行慣性導(dǎo)航，得到運(yùn)載體坐標(biāo)系內(nèi)的姿態(tài)矩陣。通過構(gòu)建連續(xù)旋轉(zhuǎn)的雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能夠更好的調(diào)制慣性器件的誤差，提高導(dǎo)航精度；通過雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制以及姿態(tài)矩陣轉(zhuǎn)換，可以得到運(yùn)載體坐標(biāo)系內(nèi)的姿態(tài)矩陣，從而得到準(zhǔn)確的運(yùn)載體運(yùn)動(dòng)參數(shù)。
文檔編號G01C21/18GK102749079SQ20121010213
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者唐彥, 張偉, 徐海剛, 李延, 熊建瓊, 王婷, 黃妍妍 申請人:北京自動(dòng)化控制設(shè)備研究所