[發明專利]一種擺式陀螺尋北儀緯度自測算與精度自動補償方法

有效

• 申請號: 201210134928.X
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103376098A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 周召發;張志利;郭曉松;常振軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第二炮兵工程學院
• 主分類號: G01C19/02
• 分類號: G01C19/02;G01C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種擺式陀螺尋北儀緯度自測算與精度自動補償方法，其特征在于：利用不跟蹤周期解算緯度，并對扭力零位偏離真北產生偏差進行精度自動補償，具體實施步驟為：

步驟1：標定周期與緯度的關系系數：

設：M、N與N′均為常值，可得：

(公式5)

(公式6)

步驟2：開始尋北過程，測量不跟蹤狀態下的周期；

步驟3：由不跟蹤周期解算緯度；

利用公式2，由測得的不跟蹤周期T、標定過的常值系數M、N及N′解算緯度：

(公式9)

(公式10)

步驟4：扭力零位偏差自修正。

2.根據權利要求1所述的一種擺式陀螺尋北儀緯度自測算與精度自動補償方法，其特征在于：步驟1中所述的標定周期與緯度的關系系數，分為不考慮阻尼和考慮阻尼兩種情況，具體步驟如下：

步驟1.1：不考慮阻尼的情況下，通過在兩個標定地點的已知不跟蹤周期T和地理緯度?利用公式5可以求得常值系數M和N；具體過程為：已知兩個標定地點的不跟蹤周期T₁、T₂和地理緯度?則有：

解得：?

(公式7)

將標定后的常值系數M和N存入外置計算機，留用于不同地點的緯度解算和偏差修正；

步驟1.2：考慮阻尼的情況下，通過在兩個標定地點的已知不跟蹤周期T′和地理緯度?利用公式6可以求得常值系數M和N′。具體過程為：已知兩個標定地點的不跟蹤周期?和地理緯度?則有：

解得：

(公式8)

將標定后的常值系數M和N′存入外置計算機，留用于不同地點的緯度自解算和偏差修正。

3.根據權利要求1所述的一種擺式陀螺尋北儀緯度自測算與精度自動補償方法，其特征在于：步驟2中所述的“開始尋北過程，測量不跟蹤狀態下的周期”的具體步驟為：

步驟2.1：架設擺式陀螺尋北儀：連接好電源和外部計算機，進行調平，啟動陀螺馬達，達到一定轉速后下放陀螺靈敏部；

步驟2.2：測定不跟蹤周期；

通過阻尼跟蹤法進行粗尋北，使陀螺旋轉軸進動至真北附近，然后開始陀螺旋轉軸圍繞子午線方向左右來回擺動的精尋北過程；固定在基座殼體上的光源發出的光信號經過準直分劃板，至固定在陀螺馬達房上的平面反射鏡，再經過幾次反射后最終照射到固定在基座殼體內部的CCD圖像傳感器上；經過CCD圖像傳感器采集擺動光標的移動曲線，其中速度的最大值點為擺動平衡位置，速度零點為逆轉點，而相鄰兩個速度最大值點或速度零點之間的時間間隔即為半個不跟蹤擺動周期。

4.根據權利要求1所述的一種擺式陀螺尋北儀緯度自測算與精度自動補償方法，其特?征在于：步驟4中所述的“扭力零位偏差自修正”的具體步驟為：

步驟4.1：假定觀測時，扭力零位偏離真北α_N角，由于懸帶反力矩作用，使擺動平衡位置處于扭力零位與真北N之間，即R方向，角度偏離扭力零位α_K，根據平衡條件，在不考慮阻尼情況下，則定向系數可以表示為：

(公式13)

其中地理緯度?和常數N由步驟1已經求出，所以定向系數K可由公式13直接計算；

若考慮阻尼，則將懸帶扭矩系數D_B、陀螺轉子角動量H、地球自轉角速度ω_e以及步驟1中求出的地理緯度?代入12可求得定向系數；

步驟4.2：由求得的定向系數，利用式公式8可完成懸掛帶扭力零位偏離真北一定角度對測量結果造成的偏差進行修正。?