一種陀螺儀誤差標(biāo)定的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用系統(tǒng)測(cè)量組件相對(duì)慣性空間勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的輸出值，快速標(biāo)定出陀螺儀的所有誤差參數(shù)值的陀螺儀誤差標(biāo)定的方法。本發(fā)明包括：將捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝在轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)上，轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的三根轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別沿載體的右-前-上方向，系統(tǒng)開機(jī)預(yù)熱后進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，獲得初始捷聯(lián)姿態(tài)矩陣；測(cè)量初始時(shí)刻IMU坐標(biāo)系相對(duì)慣性坐標(biāo)系的姿態(tài)角，控制轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)帶動(dòng)IMU按照測(cè)量出的姿態(tài)角逐次轉(zhuǎn)動(dòng)，使IMU坐標(biāo)系與慣性坐標(biāo)系重合。本發(fā)明可消除系統(tǒng)中高頻噪聲的影響，且IMU相對(duì)慣性坐標(biāo)系轉(zhuǎn)動(dòng)使陀螺儀的輸出信號(hào)增大抗干擾性更強(qiáng)，此外該方法轉(zhuǎn)位次序簡(jiǎn)單運(yùn)算簡(jiǎn)便，可有效提高陀螺儀標(biāo)定的速度和精度。
【專利說明】一種陀螺儀誤差標(biāo)定的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用系統(tǒng)測(cè)量組件相對(duì)慣性空間勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的輸出值，快速標(biāo)定出陀螺儀的所有誤差參數(shù)值的陀螺儀誤差標(biāo)定的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光纖陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Strapdown Inertial NavigationSystem，SINS)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)器件的性能指標(biāo)精度要求越來越高，與此同時(shí)為了降低系統(tǒng)的成本，需要采取有效的系統(tǒng)技術(shù)，對(duì)器件誤差進(jìn)行標(biāo)定補(bǔ)償，從而提高整個(gè)光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)精度。
[0003]標(biāo)定技術(shù)主要是對(duì)SINS的慣性敏感元件加速度計(jì)和光纖陀螺儀的基本誤差模型參數(shù)進(jìn)行確定。根據(jù)標(biāo)定的層次可以分為元件標(biāo)定和系統(tǒng)標(biāo)定。元件標(biāo)定一般在出廠前由廠家在工廠進(jìn)行，以便確定元件的性能參數(shù)。系統(tǒng)標(biāo)定指從慣導(dǎo)系統(tǒng)精度出發(fā)，考慮到由慣性元件構(gòu)成慣導(dǎo)系統(tǒng)時(shí)安裝軸向不垂直以及載體運(yùn)動(dòng)環(huán)境的復(fù)雜惡劣性等因素的影響，建立慣性元件的誤差數(shù)學(xué)模型，最后實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償?shù)倪^程。
[0004]通常采用的分立式標(biāo)定方法都是在地理坐標(biāo)系下，根據(jù)不同位置上慣性測(cè)量單元(Inertial Measurement Unit, IMU)的輸出值之間的代數(shù)運(yùn)算給出器件誤差參數(shù)值。這種方法雖然原理上簡(jiǎn)單，由于地球自傳角速度信息在地理坐標(biāo)系各軸的分量微小，且陀螺儀的各項(xiàng)誤差均為小量，使陀螺儀敏感到的角速度信息微弱甚至被噪聲覆蓋，導(dǎo)致標(biāo)定的結(jié)果不準(zhǔn)確，且轉(zhuǎn)位關(guān)系復(fù)雜運(yùn)算量較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過控制IMU相對(duì)慣性空間旋轉(zhuǎn)，對(duì)陀螺儀的輸出信號(hào)積分給出陀螺儀誤差參數(shù)值，提高系統(tǒng)標(biāo)定的速度與精度的快速標(biāo)定出陀螺儀誤差的方法。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]步驟一:將捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝在轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)上，轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的三根轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別沿載體的右-前-上方向，系統(tǒng)開機(jī)預(yù)熱后進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，獲得初始捷聯(lián)姿態(tài)矩陣(.[0008]步驟二:測(cè)量初始時(shí)刻IMU坐標(biāo)系相對(duì)慣性坐標(biāo)系的姿態(tài)角，控制轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)帶動(dòng)IMU按照測(cè)量出的姿態(tài)角逐次轉(zhuǎn)動(dòng)，使IMU坐標(biāo)系與慣性坐標(biāo)系重合；
[0009]步驟三:控制轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)繞IMU坐標(biāo)系的Zs軸順時(shí)針以大小為Qie的旋轉(zhuǎn)角速度轉(zhuǎn)動(dòng)T = 60s，使IMU坐標(biāo)系與地心慣性系保持相對(duì)靜止，測(cè)量出系統(tǒng)的三個(gè)常值陀螺漂移εχ、eJP εζ:
【權(quán)利要求】
1.一種陀螺儀誤差標(biāo)定的方法，其特征在于，包括下列步驟: 步驟一:將捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝在轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)上，轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的三根轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別沿載體的右-前-上方向，系統(tǒng)開機(jī)預(yù)熱后進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，獲得初始捷聯(lián)姿態(tài)矩陣& 步驟二:測(cè)量初始時(shí)刻MU坐標(biāo)系相對(duì)慣性坐標(biāo)系的姿態(tài)角，控制轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)帶動(dòng)MU按照測(cè)量出的姿態(tài)角逐次轉(zhuǎn)動(dòng)，使IMU坐標(biāo)系與慣性坐標(biāo)系重合； 步驟三:控制轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)繞IMU坐標(biāo)系的Zs軸順時(shí)針以大小為oie的旋轉(zhuǎn)角速度轉(zhuǎn)動(dòng)T= 60s，使MU坐標(biāo)系與地心慣性系保持相對(duì)靜止，測(cè)量出系統(tǒng)的三個(gè)常值陀螺漂移εχ、ey和εζ:
【文檔編號(hào)】G01C25/00GK103940443SQ201410085432
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】于飛, 阮雙雙, 奔粵陽(yáng), 趙維珩, 楊曉龍, 李敬春 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)