[發明專利]一種慣性系下使用位置和航向信息的捷聯慣導系統陀螺漂移校正方法

無效

• 申請號: 201310156535.3
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN103308046A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 高偉;車延庭;史宏洋;奔粵陽;孫楓;鮑桂清;張鑫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及的是一種綜合校正技術，特別是涉及一種慣性系下使用位置和航向信息的捷聯慣導系統陀螺漂移校正技術，尤其涉及一種無需限制載體運動狀態的使用位置和航向信息的捷聯慣導系統陀螺漂移校正技術。?

二、背景技術

對于船用慣導系統，其困難就在于運行周期長，精度要求高，必須定期對系統進行重調和校正。就捷聯式慣導系統而言，陀螺的精度很大程度上決定了整個系統的精度，要提高系統的精度，其關鍵就是提高陀螺精度。采用系統級算法可以有效的降低成本，通過引入外部參考信息對系統的陀螺漂移進行校正，能夠限制慣導系統的誤差，提高慣導系統的精度。目前平臺式慣導系統的校正技術比較成熟，但是不適用于捷聯式慣導系統，并且對載體的機動方式限制較大，因此研究能夠有效降低對載體機動方式的要求并適用于捷聯式慣導系統的綜合校正技術對于提高捷聯慣導系統的精度具有重大意義和實用價值。?

三、發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種不需要限制載體運動狀態就能夠利用外部位置和航向信息準確的校正出捷聯慣導系統的陀螺漂移的校正方法。?

本發明的目的是這樣實現的：?

本發明包括下列步驟：?

(1)將導航坐標系與計算機坐標系的矢量角投影到慣性系下，得到慣性系下的ψ方程的微分表達式，進而得到慣性系下ψ角與捷聯慣導系統陀螺漂移之間的關系式；?

(2)對步驟(1)所建立的慣性系下ψ角與捷聯慣導系統陀螺漂移之間的關系式進行積分，可得任意兩個時刻之間ψ角增量與陀螺漂移之間的關系式；?

(3)建立位置和航向誤差與慣性系下ψ角之間的關系，可得任意兩個時刻之間ψ角增量與兩個時刻下位置和航向誤差之間的關系式；?

(4)利用步驟(2)和步驟(3)可以得到兩次位置和航向誤差與陀螺漂移之間的關系式，從而計算出捷聯慣導系統的陀螺漂移并補償，提高導航精度。?

本發明的方法具有以下優點：?

1.傳統方法是在OEPQ坐標系下建立ψ角方程，因此需要限制載體的運動狀態為：低速、等緯度運動，并且不適用于捷聯式慣導系統。而本發明不需要限制載體運動狀態，尤其適合捷聯式慣導系統。?

2.與傳統方法相比，本發明只需在校正時刻保持水平失準角為小角度即可，不需要水平失準角一直保持在小角度。?

附圖說明

圖1為本發明所指的捷聯慣導系統陀螺漂移校正方法流程圖；?

圖2為本發明的實施例中不進行陀螺漂移校正的位置誤差曲線；?

圖3為本發明的實施例中不進行陀螺漂移校正的速度誤差曲線；?

圖4為本發明的實施例中不進行陀螺漂移校正的姿態誤差曲線；?

圖5為本發明的實施例中進行陀螺漂移校正的位置誤差曲線；?

圖6為本發明的實施例中進行陀螺漂移校正的速度誤差曲線；?

圖7為本發明的實施例中進行陀螺漂移校正的姿態誤差曲線。?

具體實施方式：

1.ψ方程在慣性坐標系下的投影為：?

ψ·i=ϵi=Cbiϵb---(20)]]>

上式(20)中：為計算導航坐標系與計算機坐標系之間的矢量角的微分在慣性坐標系i下的投影，εⁱ為陀螺漂移在慣性坐標系i下的投影。ε^b為捷聯慣導系統的陀螺漂移在載體坐標系b的投影，為載體坐標系b與慣性坐標系i之間的轉換矩陣，可由陀螺輸出實時獲得：?