[發明專利]一種垂直發射仿真轉臺激勵補償方法

有效

• 申請號: 201911333658.3
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111141310B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 韓健;唐成;尉明軍
• 申請（專利權）人: 北京機電工程研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種垂直發射仿真轉臺激勵補償方法，步驟包括定義慣導系統與仿真轉臺之間的軸向對應關系；確定仿真轉臺姿態和慣導系統姿態之間對應關系；選擇轉臺激勵；獲得慣導敏感值；初步轉臺誤差補償；進行真北誤差計算；進行臺地誤差的加性補償，計算臺地補償矩陣；再次獲得轉臺激勵補償矩陣，計算臺慣補償矩陣；在使用轉臺時采用慣導系統與仿真轉臺之間的軸向對應關系，進行乘性補償，完成臺慣和臺地雙補償狀態下的仿真轉臺激勵補償。本發明將轉臺進行補償偏轉使慣導系統零位坐標系的三軸盡可能的與地理系三軸重合，保證慣性導航的測量精度。

技術領域

本發明屬于半實物仿真技術領域，具體涉及一種垂直發射仿真轉臺激勵補償方法。

背景技術

在進行半實物仿真試驗過程中，慣性導航系統或組合導航系統(以下統稱慣導系統)通過結構工裝安裝于垂直發射仿真轉臺內框架上，使其與垂直發射仿真轉臺實現剛體捷聯。在進行制導系統性能驗證和航跡仿真過程中，仿真轉臺接收理論姿態信號進行角位置伺服，同時驅動慣導系統完成相應轉動，使慣導系統能夠正確的敏感到飛行軌跡的模擬姿態信息。

由于在轉臺地基安裝和慣導系統捷聯安裝過程中無法避免引入安裝誤差，即轉臺與地理系之間的安裝誤差(以下簡稱臺地誤差)以及慣導系統與轉臺之間的安裝誤差(以下簡稱臺慣誤差)，且這些誤差由于轉臺框架與結構工裝的限制通常難以利用外源設備，如水平儀、激光準直儀等，進行高精度的標定。若在安裝誤差不進行補償的情況下，慣導系統零位坐標系的軸向會偏離地理坐標系的軸向，該軸向偏差將直接影響慣導系統姿態測量結果，進而影響由慣導系統閉環解算的制導控制系統控制結果及航跡仿真結果。

通常在慣導系統初始對準后，臺慣誤差可以在轉臺零位時利用慣導系統姿態測量結果與轉臺驅動激勵之間的差值進行一次性加性補償，即將該差值直接添加至驅動激勵之上，但是由于姿態差值的物理意義與姿態轉動的物理意義完全不同，這樣的補償方式雖然能夠在一定程度上縮小誤差造成的影響，但也會在補償后引入額外的坐標系軸間耦合；由于臺地誤差的存在，會造成仿真轉臺系統的航向零位相對地理系真北有一定偏差，該偏差將會擴散至捷聯于其的慣性導航系統，導致在航向角整周旋轉時航向角計算值非預期跨象限，或大角度機動時俯仰姿態和滾轉姿態的耦合，這兩種情況均對仿真結果影響較大。目前，現有的轉臺補償方法較為繁瑣，不容易在工程應用中實現，且補償方法通常使用收斂方法不具備快速性。因此亟需一種能夠實現快速通用垂直發射仿真轉臺的激勵補償流程及方法，將轉臺進行補償偏轉使慣導系統零位坐標系的三軸盡可能的與地理系三軸重合，保證慣性導航的測量精度，將測量誤差限制在與轉臺穩態誤差一致的角秒級別。

發明內容

本發明提出一種垂直發射仿真轉臺激勵補償方法,能夠使慣性導航的測量值與仿真理論值保持一致。

本發明技術方案為：

一種垂直發射仿真轉臺激勵補償方法，包括如下步驟：

步驟一，確定對應關系，定義慣導系統與仿真轉臺之間的軸向對應關系，確定仿真轉臺姿態和慣導系統姿態之間對應關系；轉臺和地理坐標系之間的關系簡稱為臺地關系，轉臺和慣導系統之間的關系簡稱為臺慣關系；

步驟二，選擇轉臺激勵，根據角度對應關系，確定能夠使慣導系統零位接近與地理坐標系三軸重合的轉臺激勵；

步驟三，獲得慣導敏感值，在慣導系統完成初始對準后，記錄在步驟二中轉臺激勵狀態下的慣導系統理論值和慣導系統敏感值；

步驟四，初步轉臺誤差補償，根據步驟三中慣導系統理論值和慣導系統敏感值計算轉臺激勵補償矩陣，利用反解角度將轉臺調整至慣導系統與地理坐標系三軸重合，完成臺地誤差及臺慣誤差的共同補償；

步驟五，進行真北誤差獲取；

步驟六，進行臺地誤差的加性補償，計算臺地補償矩陣，完成臺地誤差的分離與加性補償；