[發(fā)明專利]一種斜置冗余慣導系統(tǒng)標定誤差模型建模方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611121786.8
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106767917B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設計）人: 高春峰;龍興武;魏國;王琦;李耿;應智慧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學技術(shù)大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

本發(fā)明涉及慣導系統(tǒng)的標定誤差建模方法，具體涉及一種斜置冗余慣導系統(tǒng)標定誤差模型建模方法，屬于激光陀螺領域。包括以下步驟：S1針對斜置冗余系統(tǒng)不同配置方案進行分析，得到系統(tǒng)的配置矩陣和變換矩陣；S2對斜置冗余慣導系統(tǒng)的分立式標定誤差模型進行分析；S3對斜置冗余慣導系統(tǒng)的系統(tǒng)級標定誤差建模進行分析。本發(fā)明的優(yōu)點在于：將斜置冗余慣導系統(tǒng)的誤差模型大大簡化；保證了斜置冗余慣導系統(tǒng)的標定誤差模型的精度；這種建模方法適用于不同冗余度和不同配置方案下的各類系統(tǒng)，具有極強的普適性。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及慣導系統(tǒng)的標定誤差建模方法，具體涉及一種斜置冗余慣導系統(tǒng)標定誤差模型建模方法，屬于激光陀螺領域。

背景技術(shù)

慣導系統(tǒng)在出廠前必須完成相關參數(shù)的標定，包括陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)中，陀螺和加速度計直接敏感載體相對慣性系的運動，因此可以通過冗余的方式，配置多個陀螺和加速度計，以獲得載體運動信息的多個重復測量數(shù)據(jù)，并從中檢測、識別和隔離故障器件。冗余作為提高慣導系統(tǒng)性能的有效方法，已經(jīng)廣泛地應用在航空、航天、航海等多種特殊環(huán)境中。

和加速度計的比例因子、安裝誤差以及零偏。對慣導系統(tǒng)來說，高精度的器件參數(shù)標定是慣導系統(tǒng)高精度導航的基礎。斜置冗余慣導系統(tǒng)由于采用多器件斜置安裝，與傳統(tǒng)的正交系統(tǒng)在陀螺和加速度計建模方面存在差異，而且隨著配置方式的復雜，分離各項參數(shù)誤差的難度也增大。目前，現(xiàn)有的正交系統(tǒng)分立式及系統(tǒng)級標定模型均無法直接應用于斜置冗余慣導系統(tǒng)。因此，尋找一種普適性的斜置冗余慣導系統(tǒng)的高精度標定誤差建模方法有相當?shù)墓こ虘靡饬x。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種普適性的、適應于多種冗余度、多種配置方案的新的斜置冗余慣導系統(tǒng)標定誤差建模方法。

為實現(xiàn)本發(fā)明而采用的技術(shù)解決方案是：

一種斜置冗余慣導系統(tǒng)標定誤差模型建模方法，包括以下步驟：

S1針對斜置冗余系統(tǒng)不同配置方案進行分析，得到系統(tǒng)的配置矩陣和變換矩陣。

在非正交配置的系統(tǒng)中，慣性原件敏感得到的信息需要先投影到慣導系統(tǒng)的載體系(b系)再進行解算。設冗余慣導系統(tǒng)的冗余度(慣性器件數(shù)量，指系統(tǒng)采用陀螺和加速度計的數(shù)目)為n(即系統(tǒng)由n個陀螺和n個加速度計組成，n≥3)則n冗余度的斜置冗余慣導系統(tǒng)中，陀螺輸出為：

ω^s表示器件系(s系)中的角增量真值，表示第i個陀螺在器件系(s系)的角增量真值，i＝1,2，…，n。

加速度計輸出為：

f^s表示s系中的速度增量真值，f_i^s表示第i個加速度計在s系的速度增量真值，i＝1,2，…，n。

在b系中，載體系右、前、上三個方向的角增量和速度增量分別為可得測量方程：

其中陀螺和加速度計的配置矩陣H_g,H_f為n×3階的矩陣，可得變換矩陣M_g,M_f(M＝(H^TH)^-1H^T)。

S2對斜置冗余慣導系統(tǒng)的分立式標定誤差模型進行分析。

慣性器件(陀螺和加速度計)的測量誤差主要由以下三部分構(gòu)成：

a常值零偏

陀螺和加速度計的常值零偏ε，為：