[發明專利]一種雙軸旋轉調制慣導系統隨機誤差抑制技術

在審

• 申請號: 201811028702.5
• 申請日: 2018-09-01
• 公開（公告）號: CN109931928A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 黃衛權;馬駿;方濤;程建華
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種雙軸旋轉調制慣導系統隨機誤差抑制技術，通過選取參數，包括阻尼系數和角頻率參數，設計外水平阻尼網絡，設計雙軸旋轉調制的旋轉方案，對比不同轉停方案的仿真結果確定最佳方案，將慣性器件測量得到的信息輸入雙軸旋轉調制系統部分，得到去除常值誤差和緩變誤差的導航信息，將步驟3獲得的導航信息和多普勒計程儀獲得的外速度信息輸入外水平阻尼網絡部分，解算導航結果。本發明采用雙軸旋轉調制以及外水平阻尼技術既能達到阻尼的效果又能對因破壞舒勒調整條件產生的誤差進行補償，對加速度、速度使系統產生的誤差進行補償，可有效抑制84.4min的舒勒周期振蕩、傅科振蕩，光纖陀螺慣導系統的定位、定速和定姿精度提高了3倍以上。

技術領域

本發明屬于慣性導航技術領域，具體涉及一種雙軸旋轉調制慣導系統隨機誤差抑制技術。

背景技術

以艦船為例，船舶由于在海上航行的需要，因此對于導航系統在長時間工作狀態下的導航精度提出了嚴格要求。但是由于慣性器件的測量誤差等原因，導航系統的誤差是隨著時間積累的，約占系統誤差的92％左右，嚴重影響了導航定位的準確性。采用雙軸旋轉調制技術后各個軸向的慣性器件常值誤差均可得到有效抑制，此時慣性器件隨機誤差就成為影響導航精度的主要因素。在無阻尼狀態下，隨機誤差產生的導航誤差是振蕩的并且隨著時間積累，因此必須對隨機誤差進行阻尼。本發明目的在于解決慣性器件隨機誤差對船用光纖陀螺慣性導航系統導航精度的影響。

傳統的水平阻尼破壞了舒勒調整條件，必將影響系統的性能，為抑制慣性器件隨機誤差對導航系統造成的不利影響，對于一定時間內有外部信息進行綜合校正的船舶來說，采用外水平阻尼網絡既能達到阻尼的效果又能對因破壞舒勒調整條件產生的誤差進行補償，可有效抑制84.4min的舒勒周期振蕩，同時，調制舒勒周期振蕩的傅科振蕩也可得到有效抑制。綜上，針對慣性器件的常值誤差和隨機誤差對導航精度的影響，分別采用雙軸旋轉調制技術和外水平阻尼技術對其進行抑制。雙軸旋轉調制系統可以將各個軸向慣性器件的常值誤差在一個周期內調制成零均值的形式；傳統的水平阻尼網絡在抑制舒勒振蕩的同時會破壞舒勒調整條件，破壞了加速度對系統的無干擾狀態，因此采用外水平阻尼技術，使既能阻尼又能對加速度、速度使系統產生的誤差進行補償。經過雙軸旋轉調制以及外水平阻尼技術對慣性器件的誤差進行抑制，光纖陀螺慣導系統的定位、定速和定姿精度提高了3倍以上。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙軸旋轉調制慣導系統隨機誤差抑制技術。

本發明的目的是這樣實現的：

一種雙軸旋轉調制慣導系統隨機誤差抑制技術，具體的實現步驟如下：

步驟1.選取參數，包括阻尼系數和角頻率參數，設計外水平阻尼網絡；

步驟2.設計雙軸旋轉調制的旋轉方案，對比不同轉停方案的仿真結果確定最佳方案；

步驟3.將慣性器件測量得到的信息輸入雙軸旋轉調制系統部分，得到去除常值誤差和緩變誤差的導航信息；

步驟4.將步驟3獲得的導航信息和多普勒計程儀獲得的外速度信息輸入外水平阻尼網絡部分，解算導航結果。

步驟1所述的外水平阻尼技術，利用多普勒計程儀提供的外速度與計算速度之間的誤差作為阻尼項，對導航系統進行阻尼。

步驟1所述的外水平阻尼技術，部參考速度通過阻尼網絡引入雙軸旋轉調制光纖陀螺慣導系統水平回路，對慣導系統84.4min舒勒振蕩進行抑制，外水平阻尼算法中水平阻尼網絡選為：

步驟3所述的雙軸旋轉調制系統采用十六位置雙軸旋轉調制技術將常值誤差在一個周期內調制成零均值的形式。