一種三軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置參數(shù)標(biāo)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種慣性測(cè)量裝置參數(shù)標(biāo)定方法，特別是一種H軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量 裝置參數(shù)標(biāo)定方法，適用于慣性測(cè)量裝置參數(shù)的高精度標(biāo)定，屬于慣性測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 慣性測(cè)量裝置參數(shù)標(biāo)定是在準(zhǔn)確已知輸入量的條件下測(cè)試慣性測(cè)量裝置的輸出， 并通過(guò)相關(guān)的計(jì)算處理后確定模型中各參數(shù)具體數(shù)值。針對(duì)H軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置參 數(shù)標(biāo)定，通常將慣測(cè)裝置放置于斜置六面體工裝中使慣性測(cè)量裝置儀表坐標(biāo)系與工裝坐標(biāo) 系近似重合，即相當(dāng)于利用斜置六面體工裝將斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置轉(zhuǎn)變?yōu)閭鹘y(tǒng)的H軸正 交慣性測(cè)量裝置，再利用已知的位置、角度、速率輸入信息建立方程求解慣性測(cè)量裝置加速 度通道和巧螺儀的參數(shù)。
[0003] 該參數(shù)標(biāo)定方法依賴于斜置六面體工裝中斜面的機(jī)械加工精度，傳統(tǒng)的正交慣性 測(cè)量裝置標(biāo)定參數(shù)求解時(shí)按照儀表的輸入輸出模型進(jìn)行參數(shù)直接計(jì)算，存在標(biāo)定參數(shù)禪合 的缺陷，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度的慣性測(cè)量裝置參數(shù)標(biāo)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是；克服現(xiàn)有H軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置標(biāo)定方法中對(duì)斜 置六面體工裝機(jī)械加工精度依賴性比較高的不足，提出了一種H軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置 參數(shù)標(biāo)定方法，考慮了參數(shù)禪合因素的影響，利用最小二乘估計(jì)實(shí)現(xiàn)了 H軸斜置構(gòu)型慣性 測(cè)量裝置的參數(shù)標(biāo)定，標(biāo)定方法簡(jiǎn)單，最大程度上滿足了 H軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置參數(shù) 標(biāo)定的需求。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是；一種H軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置參數(shù)標(biāo)定方法，步驟 如下：
[0006] (1)將H軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置放置于六面體工裝內(nèi)，令慣性測(cè)量裝置儀表坐 標(biāo)系為0-XYZ，六面體工裝坐標(biāo)系為0-xyz ;
[0007] (2)建立慣性測(cè)量裝置H軸向加速度測(cè)量通道輸出的數(shù)學(xué)模型和H軸向巧螺儀輸 出的數(shù)學(xué)模型；
[0008] (3)六面體工裝進(jìn)行六位置翻轉(zhuǎn)，分別測(cè)量六個(gè)位置時(shí)慣性測(cè)量裝置的H軸加速 度輸出，每個(gè)位置由0-xyz坐標(biāo)系X軸、y軸和Z軸指向確定，
[0009] (4)利用步驟（3)中測(cè)量得到的六個(gè)位置慣性測(cè)量裝置的H軸加速度輸出，計(jì)算 慣性測(cè)量裝置加速度通道的在0-XYZ坐標(biāo)系中的H軸系數(shù)矩陣；
[0010] 巧）利用步驟（4)中獲得的慣性測(cè)量裝置加速度通道的在0-XYZ坐標(biāo)系中的立軸 系數(shù)矩陣獲得慣性測(cè)量裝置加速度通道的系數(shù)矩陣；
[0011] 化)〇-xyz坐標(biāo)系H軸正方向分別與轉(zhuǎn)臺(tái)的軸向重合，并分別正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn) H個(gè)角速率點(diǎn)，分別測(cè)量每個(gè)角速率點(diǎn)時(shí)慣性測(cè)量裝置的H軸巧螺儀輸出；
[001引 （7)利用步驟做得到的每個(gè)角速率點(diǎn)時(shí)慣性測(cè)量裝置的S軸巧螺儀輸出，計(jì)算 慣性測(cè)量裝置巧螺儀的H軸系數(shù)矩陣；
[0013] (8)利用步驟（5)和步驟（7)中得到的慣性測(cè)量裝置加速度通道的系數(shù)矩陣和慣 性測(cè)量裝置巧螺儀的H軸系數(shù)矩陣對(duì)H軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定。
[0014] 所述步驟（2)中慣性測(cè)量裝置H軸向加速度測(cè)量通道輸出的數(shù)學(xué)模型為：
[00 巧]Ax= A x〇+KxA+KxA+Kxzaz+ e X
[001 引 Ay= A yo+K 口 ax+KyA+KyzSz+ey
[0017] Az= A z〇+Kzxax+Kzyay+Kzzaz+ e z
[0018] 其中，Ai，I = X，Y，Z為慣性測(cè)量裝置測(cè)量通道沿0-XYZ坐標(biāo)系I，I = X，Y，Z軸方 向上的加速度輸出量啡，i = X，y，z為慣性測(cè)量裝置測(cè)量通道沿o-xyz坐標(biāo)系i，i = X，y，z 軸上的加速度輸入量；Ky是慣性測(cè)量裝置測(cè)量通道沿o-xyz坐標(biāo)系j, j = X，y, z軸上的加 速度輸入量禪合到慣性測(cè)量裝置測(cè)量通道沿o-xyz坐標(biāo)系i，i = X，y，z軸上的加速度輸入 量的比例系數(shù)；e i, i = X，y, Z為沿i, i = X，y, Z軸的隨機(jī)誤差；Ai。，I = t Y, Z為輸入量為 0時(shí)，慣性測(cè)量裝置測(cè)量通道沿0-XYZ坐標(biāo)系I，I = X，Y，Z軸方向上的加速度輸出量；
[0019] 所述H軸向巧螺儀輸出的數(shù)學(xué)模型為：
[0020] Fx=Fx〇+K' uWx+K' "Wy+K' xzWz+E' X
[0021] Fy=Fy〇+K' yxWx+K' yyWy+K' yzWz+e' y
[0022] Fz=Fz〇+K' zxWjj+K' zyWy+K' zz"z+ E ' z
[0023] 其中，F(xiàn)。I = t Y，Z為H軸向巧螺儀沿0-XYZ坐標(biāo)系I，I = t Y，Z軸方向上的巧 螺儀輸出量；《。i = X，y，z為慣性測(cè)量裝置測(cè)量通道沿o-xyz坐標(biāo)系i，i = X，y，z軸上角 速度輸入量；K' ij是慣性測(cè)量裝置測(cè)量通道沿o-xyz坐標(biāo)系j, j = X，y, z軸上的加速度 輸入量禪合到慣性測(cè)量裝置測(cè)量通道沿o-xyz坐標(biāo)系i，i = X，y，z軸上的加速度輸入量的 比例系數(shù)；e ' i, i = X，y, Z為沿i, i = X，y, Z軸的隨機(jī)誤差；Fi。，I = )(，Y, Z為輸入量為0 時(shí)，慣性測(cè)量裝置測(cè)量通道沿0-XYZ坐標(biāo)系I，I = X，Y，Z軸方向上的加速度輸出量；
[0024] 所述慣性測(cè)量裝置為捷聯(lián)慣性測(cè)量裝置。
[002引所述步驟做中六位置時(shí)X軸、y軸和Z軸指向分別選取"東地北"、"西北地"、"南 東天"、"北天東"、"天西南"、"地南西";所述東、南、西、北、天和地均根據(jù)地理坐標(biāo)系確定。
[0026] 所述步驟（3)中六面體工裝進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的位置點(diǎn)為6?12個(gè)。
[0027] 所述步驟（4)中慣性測(cè)量裝置加速度通道的在0-XYZ坐標(biāo)系中X軸系數(shù)矩陣具體 由公式：
[0028] Kx= MT(MMVAx
[0029] 給出，其中M由公式：
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種三軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于步驟如下： (1) 將三軸斜置構(gòu)型慣性測(cè)量裝置放置于六面體工裝內(nèi)，令慣性測(cè)量裝置儀表坐標(biāo)系 為0-XYZ，六面體工裝坐標(biāo)系為o-xyz; (2) 建立慣性測(cè)量裝置三軸向加速度測(cè)量通道輸出的數(shù)學(xué)模型和三軸向陀螺儀輸出的 數(shù)學(xué)模型； (3) 六面體工裝進(jìn)行六位置翻轉(zhuǎn)，分別測(cè)量六個(gè)位置時(shí)慣性測(cè)量裝置的三軸加速度輸 出，每個(gè)位置由o-xyz坐標(biāo)系x軸、y軸和z軸指向確定， (4) 利用步驟（3)中測(cè)量得到的六個(gè)位置慣性測(cè)量裝置的三軸加速度輸出，計(jì)算慣性 測(cè)量裝置加速度通道的在0-XYZ坐標(biāo)系中的三軸系數(shù)矩陣； (5) 利用步驟（4)中獲得的慣性測(cè)量裝置加速度通道的在0-XYZ坐標(biāo)系中的三軸