[發明專利]一種捷聯慣組與三軸轉臺的安裝誤差檢測方法及校正方法

有效

• 申請號: 202011002732.6
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112129322B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 王福亮;王雨;羅先泉;朱懷東
• 申請（專利權）人: 重慶華渝電氣集團有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

本發明具體涉及一種捷聯慣組與三軸轉臺的安裝誤差檢測方法，包括：將捷聯慣組安裝到三軸轉臺上；計算捷聯慣組此時輸出的姿態角對應的零位姿態矩陣；然后控制三軸轉臺的中框軸、內框軸和外框軸均以零位為初始位置，分別從零位開始轉動一定角度，并分別計算捷聯慣組輸出的姿態角對應的姿態矩陣；根據中框軸姿態矩陣、內框軸姿態矩陣、外框軸姿態矩陣，以及零位姿態矩陣計算得到投影姿態矩陣；利用投影姿態矩陣將捷聯慣組坐標系投影到三軸轉臺坐標系上，并計算得到安裝誤差角；相應還提供了其安裝誤差校正方法。本發明極大的簡單化了安裝誤差檢測時的操作步驟，并能夠極大的減少需計算處理的數據量，提升檢測效率及安裝誤差校正效率。

技術領域

本發明涉及捷聯慣組與轉動平臺調校技術領域，具體涉及一種捷聯慣組與三軸轉臺的安裝誤差檢測方法及校正方法。

背景技術

三軸轉臺是用于導彈或其它飛行器及地面半實物仿真的關鍵設備，它可以模擬飛行器在空間進行中滾轉、俯仰、偏航等姿態的運動，廣泛應用于航空、航海、國防建設領域中。其常用作慣性儀表、慣導系統等精密儀器的性能測試、誤差標定、仿真實驗和工作平臺。

實際安裝過程中，捷聯慣組坐標系的x軸、y軸、z軸很難與三軸轉臺的內框軸、中框軸和外框軸完全對齊，即捷聯慣組和三軸轉臺之間不可避免的會出現安裝誤差，此時，若以三軸轉臺作為檢測設備，那么捷聯慣組就會產生附加誤差。因此，需要對捷聯慣組和三軸轉臺的安裝誤差進行檢測(標定)，以能夠補償因軸該安裝誤差，而捷聯慣組與三軸轉臺間的安裝誤差角直接反應了該安裝誤差。為了檢測捷聯慣組與三軸轉臺間的安裝誤差角，公開號為CN101900572B的中國專利公開了《基于三軸轉臺的捷聯慣性系統陀螺安裝誤差快速測量方法》，其將捷聯系統安裝在三軸轉臺的基座上，Y陀螺、X陀螺、Z陀螺的敏感軸分別指向轉臺的內框、中框、外框，且內框指東向、中框指北向、外框指天向；轉臺取東北天向，分別調整內框、中框和外框的角度，分別使Y陀螺、X陀螺和Z陀螺滿足輸出要求，得到陀螺第一～第六安裝誤差。

上述現有方案中的安裝誤差檢測方法將安裝誤差從陀螺標定中分離出來，通過三軸轉臺直接對其進行測量，這能夠避免各測量參數相互耦合帶來的影響。但是，申請人在實際研究中發現，上述現有方案在應用時存在以下問題：在檢測安裝誤差時，需要多次轉動三軸轉臺的內框軸、中框軸和外框軸，并且每次需要轉動到特定角度才能夠使Y陀螺、X陀螺和Z陀螺滿足輸出要求，這使得整個檢測過程存在操作和計算繁瑣、且耗費時間長的問題，導致安裝誤差的檢測效率很低。因此，申請人設計了一種操作和計算簡單、且檢測精度高的安裝誤差檢測方法，以提升安裝誤差的檢測效率、并兼顧安裝誤差的檢測精度。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：如何提供一種操作和計算簡單、且檢測精度高的捷聯慣組與三軸轉臺的安裝誤差檢測方法，以能夠提升安裝誤差的檢測效率、并兼顧安裝誤差的檢測精度。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種捷聯慣組與三軸轉臺的安裝誤差檢測方法，包括以下步驟：

S1：將捷聯慣組安裝到三軸轉臺上，并使得捷聯慣組的x軸、y軸、z軸分別與三軸轉臺的中框軸、內框軸和外框軸重合；

S2：控制三軸轉臺定位至零位，并計算捷聯慣組此時輸出的姿態角對應的零位姿態矩陣然后控制三軸轉臺的中框軸、內框軸和外框軸均以零位為初始位置，分別從零位開始轉動角度φ_中、角度φ_內和角度φ_外，并分別計算捷聯慣組在轉動角度φ_中、φ_內和φ_外后輸出的姿態角對應的中框軸姿態矩陣內框軸姿態矩陣和外框軸姿態矩陣

S3：根據中框軸姿態矩陣內框軸姿態矩陣外框軸姿態矩陣以及零位姿態矩陣計算得到投影姿態矩陣