[發明專利]一種捷聯式羅經系統外水平阻尼方法

在審

• 申請號: 201811581900.4
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109751996A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 孫進;張登銀;師曉曄
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C25/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明提供一種捷聯式羅經系統外水平阻尼方法，該方法是通過水平阻尼網絡與羅經法水平對準網絡的等效性設計出外水平阻尼網絡，利用系統自身的速度與電磁計程儀的速度之差阻尼系統周期振蕩，同時在外水平阻尼思想基礎上提出了基于外速度輔助的水平阻尼算法。本發明能有效地抑制周期振蕩誤差以及提高系統的精度，適合艦船的定姿和定位。

技術領域

本發明屬于導航技術領域，具體是涉及一種捷聯式羅經系統外水平阻尼方法。

背景技術

無阻尼捷聯慣導系統是一臨界穩定系統，系統的誤差是周期振蕩性的，而且振幅是不衰減的。在常值誤差源作用下，除經度誤差隨時間增長以外，其余六個誤差量兩個速度誤差量、三個姿態誤差角以及緯度誤差可維持限定幅度的周期振蕩，這種振蕩誤差對長時間工作的船舶導航系統精度影響十分嚴重。

發明內容

發明目的：本發明提供一種捷聯式羅經系統水平阻尼方法，主要在于抑制捷聯式羅經系統周期振蕩并提高系統的精度。

技術方案：一種捷聯式羅經系統外水平阻尼方法，包括以下步驟：

(1)利用捷聯式羅經初始對準與平臺羅經對準的等效性，將捷聯式羅經系統外水平阻尼網絡與平臺羅經阻尼網絡等效，計算出捷聯式羅經系統外水平阻尼網絡的對準參數；

(2)選取相應的坐標系作為捷聯式羅經系統的坐標系，將捷聯式羅經系統中的數學平臺模擬平臺羅經系統中的實體平臺；

(3)根據捷聯式羅經系統中的傳遞函數外水平阻尼控制律，輸入陀螺的測量值和加速計的測量值通過捷聯式羅經系統解算得到水平速度和外參考水平速度的差值在東向和北向的分量以及施加給數學平臺的控制角速率ω_c＝[ω_cE ω_cN ω_cU]^T在東向分量ω_cE、北向分量ω_cN；

(4)將捷聯式羅經系統外水平阻尼的控制規律離散化，加入捷聯式羅經系統解算的離散化方程，得到捷聯式羅經外水平阻尼算法，進而對捷聯式羅經系統進行阻尼運動。

有益效果：(1)本發明與傳統阻尼方法相比，可實現阻尼系數的線性修正，能有效抑制無阻尼狀態向阻尼狀態切換時超調誤差；(2)本發明利用系統自身的速度與電磁計程儀的速度之差來阻尼周期振蕩，顯著降低內速度誤差的影響，抑制經度誤差。

附圖說明

圖1為本發明北向水平對準回路；

圖2為本發明北向水平阻尼回路；

圖3為本發明捷聯式羅經數學平臺；

圖4為本發明捷聯式羅經系統水平阻尼網絡框圖；

圖5為本發明系統轉臺實驗結構示意圖；

圖6為本發明靜基座外水平阻尼轉臺實驗姿態誤差曲線；

圖7為本發明靜基座外水平阻尼轉臺實驗速度誤差曲線；

圖8為本發明靜基座外水平阻尼轉臺實驗位置誤差曲線；

圖9為本發明搖擺基座外水平阻尼轉臺實驗姿態誤差曲線；

圖10為本發明搖擺基座外水平阻尼轉臺實驗速度誤差曲線；

圖11為本發明搖擺基座外水平阻尼轉臺實驗位置誤差曲線。

具體實施方式

本實施例基于自適應UPF的SINS大方位失準角初始對準方法，具體步驟為：

步驟1：利用阻尼網絡與羅經對準網絡的等效性，將捷聯式羅經系統外水平阻尼網絡與平臺羅經阻尼網絡等效，計算出捷聯式羅經系統外水平阻尼網絡的對準參數。