[發明專利]一種基座運動引起臺體漂移的角速率計算及補償方法

有效

• 申請號: 201710324361.5
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107131879B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 魏宗康;何遠清
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G01C25/00
• 代理公司: 11009 中國航天科技專利中心
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種基座運動引起臺體漂移的角速率計算及補償方法，該方法應用于四軸慣性平臺系統，包括：根據與平臺共基座上的外部角速率傳感器測量得到基座的角速率；獲取四軸慣性平臺系統的內部相對轉動角度；根據測量得到基座的角速率和內部相對轉動角度進行解算，得到漂移角速率分量，并在導航方程中進行補償。通過本發明對四軸慣性平臺系統由基座角運動引起臺體漂移的產生機理進行分析，計算得到漂移角速率并用于補償，提高了導航和制導精度。

技術領域

本發明屬于四軸慣性平臺系統技術領域，尤其涉及一種基座運動引起臺體漂移的角速率計算及補償方法。

背景技術

四軸慣性平臺系統已廣泛地用于機動姿態有限的載體上，即用于在飛行中不會同時繞兩個軸出現大姿態角的載體中。但有時由于運載火箭和彈道式導彈要做機動變軌飛行，特別是戰術導彈、衛星以及許多軍用飛機需要在全姿態、大機動狀態下工作，在這樣條件下，要求四軸慣性平臺系統的臺體仍能保持穩定。

為實現四軸慣性平臺系統全姿態的功能，需對伺服回路進行解耦，現有的解耦方式雖然有效解決了全姿態的實現問題，但是卻存在不能使四軸慣性平臺系統的臺體始終穩定在慣性空間。另外，目前只能對基座運動引起的臺體漂移的漂移角速率進行定性分析，尚未有明確的計算方法。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種基座運動引起臺體漂移的角速率計算及補償方法，對四軸慣性平臺系統由基座角運動引起臺體漂移的產生機理進行分析，實現了漂移角速率的計算，并用于補償，提高了導航和制導精度。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種基座運動引起臺體漂移的角速率計算及補償方法，其特征在于，所述方法應用于四軸慣性平臺系統，所述四軸慣性平臺系統的伺服回路采用平面坐標分解器進行解耦，所述四軸慣性平臺系統包括基座、隨動框架、外框架、內框架和臺體，其中，基座本體坐標系為X₁Y₁Z₁、隨動框架本體坐標系為X_P3Y_P3Z_P3、外框架本體坐標系為X_P2Y_P2Z_P2、內框架本體坐標系為X_P1Y_P1Z_P1，臺體本體坐標系為X_PY_PZ_P；五個本體坐標系的原點重合，并且：臺體本體坐標系的Z_P軸與內框架本體坐標系的Z_P1軸重合，外框架本體坐標系的Y_P2軸與內框架本體坐標系的Y_P1軸重合，隨動框架本體坐標系的X_P3軸與外框架本體坐標系的X_P2軸重合，基座本體坐標系的X₁軸與隨動框架本體坐標系的Y_P3軸重合；其中，基座與載體固連，當四軸慣性平臺系統在載體帶動下發生內部相對轉動時，基座繞隨動框架本體坐標系的Y_P3軸轉動，隨動框架繞外框架本體坐標系的X_P2軸轉動，外框架繞內框架本體坐標系的Y_P1軸轉動，內框架繞臺體本體坐標系的Z_P軸轉動；

其中，所述基座運動引起臺體漂移的角速率計算及補償方法包括：

根據與四軸慣性平臺系統共基座的外部角速率傳感器測量得到基座的Y₁軸角速率ω_y1和Z₁軸角速率ω_z1；