[發(fā)明專利]捷聯(lián)慣導光纖陀螺系統(tǒng)級誤差參數(shù)現(xiàn)場標定方法

無效

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• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN102607594A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 高偉;盛宏媛;周廣濤;宋明哲;奔粵陽;徐博;王秋瑩;吳曉;張義;婁少鋒
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及的是一種導航領域的標定方法。

背景技術

慣性導航系統(tǒng)是一種利用陀螺和加速度計測量載體角運動和線運動，經過積分運算求出載體瞬時姿態(tài)、速度和位置的導航設備，它完全依靠自身的敏感器件完成導航任務，無需依賴任何外界信息，也不向外輻射任何能量，是一種完全自主的導航系統(tǒng)，因此具有隱蔽性好、抗干擾、不受任何氣象條件限制的優(yōu)點。由于以上優(yōu)點，它在航空、航天、航海和很多領域得到了廣泛應用。

光纖陀螺具有精度高、啟動快、動態(tài)范圍大、抗振動沖擊及成本低等優(yōu)點，是慣性儀表領域的發(fā)展趨勢。我國光纖陀螺的研制水平只能達到中低精度要求，由于光纖陀螺相關的光電器件在技術和數(shù)量上滿足不了陀螺設計的總體要求，導致現(xiàn)有的光纖陀螺精度又無法滿足長航時、高精度的要求，因此只能在之后的導航過程中，盡最大限度對器件誤差進行軟件補償。

光纖陀螺標定技術本質上是一種誤差補償技術，是在捷聯(lián)慣導系統(tǒng)工作之前，對光纖陀螺的標度因數(shù)誤差，安裝誤差，陀螺零漂進行參數(shù)辨識，從而為導航過程中的軟件補償提供依據(jù)。目前，所使用的光纖陀螺標定方法主要為分立式標定方法和以速度為觀測量的系統(tǒng)級標定方法。分立式標定方法存在標定時間長，標定精度過于依賴轉臺精度，數(shù)據(jù)處理量大等缺點。而以速度為觀測量的系統(tǒng)級標定方法，濾波器狀態(tài)方程的狀態(tài)量較多，矩陣計算量大，占用大量的導航計算資源，對導航計算機的性能要求較高。然而采用高性能、計算主頻高的導航計算機會增加整個捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的成本，給工程中的廣泛使用帶來問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供通過簡單的姿態(tài)測量儀器，在光纖陀螺安裝現(xiàn)場，快速標定出光纖陀螺的各項器件誤差的捷聯(lián)慣導光纖陀螺系統(tǒng)級誤差參數(shù)現(xiàn)場標定方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明捷聯(lián)慣導光纖陀螺系統(tǒng)級誤差參數(shù)現(xiàn)場標定方法，其特征是：

(1)將需標定的光纖陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)與現(xiàn)場提供的姿態(tài)測量輔助器件通過數(shù)據(jù)傳輸電纜相聯(lián)通，確保光纖陀螺輸出角速度測量值與姿態(tài)測量輔助器件輸出的載體姿態(tài)角一致，并能夠被計算機保存；

(2)光纖陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)進行初始對準，確定陀螺所在坐標系的初始姿態(tài)，得到姿態(tài)四元數(shù)的初始值；

(3)將光纖陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)和姿態(tài)測量輔助設備按預先設定好的標定路徑進行轉動，采集陀螺輸出和姿態(tài)測量輔助設備的輸出值；

(4)利用光纖陀螺出廠時提供的標度因數(shù)，將光纖陀螺輸出值轉換為陀螺所在坐標系相對于慣性系的角速度

(5)將帶入捷聯(lián)慣導方程中，得到光纖陀螺相對當?shù)氐乩碜鴺讼档霓D換矩陣

(6)根據(jù)姿態(tài)測量輔助設備提供的實時姿態(tài)角，得到真實的姿態(tài)轉換矩陣T；

(7)通過與T的乘積，得到姿態(tài)誤差矩陣

利用系統(tǒng)姿態(tài)誤差角與姿態(tài)矩陣的關系

得到系統(tǒng)實時姿態(tài)誤差角Z＝[φ_E?φ_N?φ_u]^T。

(8)將帶入光纖陀螺系統(tǒng)級標定kalman濾波的狀態(tài)方程中

X‾·(t)=A(t)X‾(t)+G(t)W‾(t)]]>