[發明專利]一種船載慣導系統回裝標校裝置及方法

有效

• 申請號: 201810100403.1
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108318054B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 馮國虎;吳文啟
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種船載慣導系統回裝標校裝置，其特征在于，回裝標校裝置可拆卸的安裝在船載慣導系統上，回裝標校裝置包括金屬蓋板和方位鏡，所述金屬蓋板上開設有狹長槽的安裝螺孔，通過螺栓穿過安裝螺孔將回裝標校裝置固定在船載慣導系統的頂部，所述金屬蓋板上表面設置有平整的水平基準面，水平基準面的平整度小于0.05mm，水平基準面用于提供姿態測量基準面，所述金屬蓋板上開設有多組用于安裝方位鏡的螺紋孔，所述方位鏡通過螺釘、平墊、彈墊的形式預緊固定安裝在金屬蓋板的任意螺紋孔內上，所述方位鏡的四個面的面面垂直度偏差小于5”，所述方位鏡的鏡面法線平行度小于1”，所述方位鏡的鏡面與水平基準面垂直度偏差小于10”，所述方位鏡用于輔助航向測量。

2.一種船載慣導系統回裝標校方法，船載導航地理坐標系采用東、北、天坐標系，坐標軸分別表示E、N、U，其中E軸在當地水平面內指向東，N軸在當地水平面內指向北，U軸沿當地地垂線指向天，載體的坐標系記為O-XYZ，其中X軸指向載體右舷，Y軸沿載體縱軸指向前方，Z軸指向載體正上方，X軸、Y軸、Z軸互相垂直；

定義載體的縱搖角為載體Y軸與水平面的夾角，記為θ；

定義載體的橫搖角為載體X軸與水平面的夾角，記為γ；

定義載體的航向角為載體Y軸與N軸之間的夾角，記為

定義船載慣導系統的坐標系為b₀，縱搖角、橫搖角、航向角分別記為θ₀，γ₀，

定義回裝標校裝置的坐標系為b₁，縱搖角、橫搖角、航向角分別記為θ₁，γ₁，

定義船體的坐標系為b₂，縱搖角、橫搖角、航向角分別記為θ₂，γ₂，

回裝標校裝置在船載慣導系統上有安裝偏差，安裝的縱搖角、橫搖角、航向角偏差分別記為Δθ，Δγ，

測量時刻記為t，船載慣導系統在船體上有安裝偏差，安裝的縱搖角、橫搖角、航向角分別記為Δθ₂(t)，Δγ₂(t)，

其特征在于包括以下步驟：

S1：計算回裝標校裝置安裝到船載慣導系統上的安裝偏差；

S2：船載慣導系統連同回裝標校裝置整體裝回到船體上，計算船載慣導系統安裝在船體上的姿態、航向偏差；

S3：根據船載慣導系統安裝姿態、航向偏差，反復調整船載慣導系統姿態、航向，直至安裝姿態、航向偏差小于回裝技術指標；

S4：船載慣導系統開機檢驗回裝標校效果。

3.根據權利要求2所述的一種船載慣導系統回裝標校方法，其特征在于，步驟S1中，將回裝標校裝置安裝到船載慣導系統頂部，船載慣導系統開機，記錄船載慣導系統姿態、航向輸出的穩定值，使用光學儀器測量回裝標校裝置姿態、航向，計算回裝標校裝置在船載慣導系統上的安裝偏差；

回裝標校裝置的坐標系b₁與船載慣導系統的坐標系b₀之間的安裝偏差為：

回裝標校裝置在船載慣導系統頂部是固定安裝的，回裝標校裝置姿態、航向與船載慣導系統姿態、航向之間的偏差在實驗室內標定。

4.根據權利要求3所述的一種船載慣導系統回裝標校方法，其特征在于，將回裝標校裝置安裝到船載慣導系統上之后，多次開機記錄船載慣導系統航向的穩定輸出值，取均值作為船載慣導系統航向。

5.根據權利要求3所述的一種船載慣導系統回裝標校方法，其特征在于，步驟S2包括如下步驟：

S201，將船載慣導系統連同回裝標校裝置一起裝回到船體上；

S202，測量船體水平基準姿態、艏艉線方向；

S203，使用光學儀器測量回裝標校裝置的姿態、航向；

S204，計算船載慣導系統與船體的姿態、航向的偏差；

根據回裝標校裝置在船載慣導系統上的安裝偏差，轉化成船載慣導系統與船體姿態、航向的偏差；

將式(1)代入式(2)得式(3)