[發明專利]一種高可靠性慣性方位保持方法

有效

• 申請號: 201310181170.X
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103245346A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 謝箭;任莎莉;梁日晏;段紹鋒
• 申請（專利權）人: 重慶華渝電氣儀表總廠
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 穆祥維

技術領域

本發明涉及平臺式慣性導航系統方位保持方法，具體涉及一種高可靠性慣性方位保持方法。

背景技術

現有的平臺式慣性導航系統主要有三只環體或者兩只環體兩種結構，無論采用哪種結構式，都要采用3只撓性陀螺、3只加速度計或者2只撓性陀螺、2只加速度計，組成跟蹤地理坐標系的平臺系統，利用陀螺的進動性，對陀螺進行施距控制，使一只陀螺的旋轉軸的軸線始終保持在當地地理坐標系O-XoYoZo的OXoYo水平面，同時使得該只陀螺的旋轉軸的軸線始終指向地理北向，這種系統存在當組成系統的子系統或零部件產生故障后易造成嚴重事故的可靠性低的缺陷，如果采用兩套同樣的系統進行并聯，又存在成本高、系統龐大的缺陷。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的是采用一種高可靠性慣性方位保持系統，以解決可靠性低的問題。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種高可靠性慣性方位保持方法，在該方法中采用慣性方位保持系統，所述慣性方位保持系統包括一個方位環、一個縱搖環、解算器、DA補償器Ⅰ、DA補償器Ⅱ、水平電機、方位電機、子系統Ⅰ、子系統Ⅱ和子系統Ⅲ；

子系統Ⅰ包括一只陀螺Ⅰ、一只加速度計Ⅰ和AD采集器Ⅰ；

子系統Ⅱ包括一只陀螺Ⅱ、一只加速度計Ⅱ和AD采集器Ⅱ；

子系統Ⅲ包括角度采集器和固定在載體上的角度傳感器組件，角度傳感器組件包括旋轉變壓器、加表傳感器和傾角傳感器；

該方法包括如下步驟：

步驟一,加速度計Ⅰ檢測陀螺Ⅰ的加速度信號并輸出；

步驟二，AD采集器Ⅰ采集步驟一的輸出信號并轉化后輸出數字信號Ⅰ到解算器；

步驟三,加速度計Ⅱ檢測陀螺Ⅱ的加速度信號并輸出；

步驟四，AD采集器Ⅱ采集步驟三的輸出信號并轉化后輸出數字信號Ⅱ到解算器；

步驟五，旋轉變壓器檢測載體縱軸在水平面的投影與地理子午線之間的旋變讀角ψ_xb并輸出，加表傳感器檢測載體縱軸與縱向水平軸之間的俯仰角θ并輸出，傾角傳感器檢測載體縱向對稱面與縱向鉛垂面之間的橫滾角γ并輸出；

步驟六，角度采集器采集步驟三輸出的變讀角ψ_xb、俯仰角θ和橫滾角γ的三個角度信號并分別轉化，然后將轉換后的數字信號Ⅲ輸入解算器；

步驟七，解算器根據輸入的數字信號Ⅰ和數字信號Ⅲ進行解算，然后輸出相應的數字信號Ⅳ到DA補償器Ⅱ；

步驟八，DA補償器Ⅱ根據輸入的數字信號Ⅳ產生驅動水平電機的電流，水平電機驅動縱搖環旋轉，使得陀螺Ⅰ的旋轉軸的軸線始終保持在當地地理坐標系O-X_oY_oZ_o的OXoYo水平面；

步驟九，解算器根據輸入的數字信號Ⅱ和數字信號Ⅲ進行解算，然后輸出相應的數字信號Ⅴ到DA補償器Ⅰ；

步驟十，DA補償器Ⅰ根據輸入的數字信號Ⅴ產生驅動方位電機的電流，方位電機驅動方位環旋轉，使得陀螺的旋轉軸的軸線始終指向地理北向。

作為本發明的一種優選方案，上述步驟九中，解算器根據輸入的數字信號Ⅱ和數字信號Ⅲ按照下式解算方位角ψ，然后輸入與方位角ψ相應的數字信號Ⅴ到DA補償器Ⅰ：

ψ=ψ₂×a+ψ₁×b

且：a+b=1

式中：

ψ₁為子系統Ⅱ單獨工作時，解算器采用常規方法解算得到的方位角；

ψ₂為子系統Ⅲ單獨工作時，根據數字信號Ⅲ解算得到的修正計算得到方位角修正公式: