[發明專利]一種用于平臺式重力儀減小水平加速度影響的方法

有效

• 申請號: 201811295494.5
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN111123381B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 趙明;胡平華;黃鶴;劉東斌;陳曉華;閆方
• 申請（專利權）人: 北京自動化控制設備研究所
• 主分類號: G01V7/06
• 分類號: G01V7/06;G01V13/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本發明屬于重力測量技術，具體位一種用于平臺式重力儀減小水平加速度影響的方法，在重力儀進入方法狀態后，重力儀將收到GPS的速度信息和自身計算得到的速度進行比較，該差值作為Kalman濾波的量測輸入，帶入Kalman濾波方程中，經過濾波后得到各個狀態變量；然后，將濾波得到的失準角(狀態變量)轉換為修正角速率，并通過慣性平臺施矩對失準角進行實時反饋修正，同時為了保證狀態變量和實際系統對應的變量一致，將對應的狀態變量進行數字修正，進而完成重力儀的失準角修正工作。該方法不僅對速度、位置等數字量進行狀態修正，也對姿態角等模擬量的反饋修正，最終修正了由于長時間工作的慣性平臺誤差，并最終滿足重力儀長時間工作的技術要求。

技術領域

本發明屬于重力測量技術，具體涉及一種用于平臺式重力儀減小水平加速度影響的方法。

背景技術

目前在進行重力測量時，一般要求載體勻速直線運動，這樣水平加速度基本為零，不會耦合到垂向進而影響重力測量精度；然而正是由于對載體運動的限制，降低了重力測量效率，為此需要尋求一種減小水平加速度影響的方法來提高重力測量精度和效率。

同時，在重力測量時，重力儀工作在慣性導航狀態。重力測量時要求慣性穩定平臺跟蹤地理坐標系，即兩個水平軸處于當地水平面，重力敏感器垂直當地水平面，然而處于導航狀態的重力儀會隨著工作時間增加會產生較大的誤差 (如水平失準角，使重力敏感器不再垂直當地水平面，同時水平面內的加速度會投影到垂直軸上)，進而影響到重力測量的精度。因此在長時間工作或者載體不能保證勻速運動時，為了保證重力測量精度，也需要減小水平加速度的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于平臺式重力儀減小水平加速度影響的方法，其能夠解決在長時間工作或者載體不能保證勻速運動時，重力測量時精度降低的問題。

本發明的技術方案如下：

一種用于平臺式重力儀減小水平加速度影響的方法，包括如下步驟：

1)首先獲取重力儀信息解算得到速度位置信息和GPS信息，建立重力儀誤差模型

重力儀誤差模型如下：

其中：

ΔV_x、ΔV_y為平臺坐標系的速度誤差；α_x、α_y、α_z為水平失準角；ε_x、ε_y、ε_z為陀螺漂移；ω_iex、ω_iey、ω_iez為地球自轉角速度在平臺坐標系上的投影；ω_epx、ω_epy、ω_epz為載體相對地球的轉動角速率在平臺坐標系上的投影；F_x、F_y、F_z為平臺坐標系上三個軸向的加速度；R_xp、R_yp、R_zp為地球半徑在平臺坐標系上的投影；

確定量測方程

其中；

為GPS速度；

PVek、PVnk和PVhk分別為東、北、天坐標系上的子慣導相對GPS天線的桿臂速度；