[發明專利]一種慣導系統東向陀螺漂移及航向誤差校準方法

有效

• 申請號: 202011041074.1
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112525216B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 覃剛;范云鵬;姚宇;張家川;包致遠
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王雨晴

本發明涉及一種慣導系統東向陀螺漂移及航向誤差校準方法，包括以下步驟：步驟1、確定一點校的航向信息和位置信息；步驟2、基于步驟1獲得的一點校的航向信息和位置信息，求取東向陀螺漂移及航向誤差；步驟3、根據步驟2得到的東向陀螺漂移及航向誤差，由慣導系統解算并對慣導進行校正。本發明靈活采用一點校或兩點校進行校準，解決慣導長時間工作東向陀螺漂移及航向誤差校正的難題。

技術領域

本發明屬慣導系統技術領域，尤其是一種慣導系統東向陀螺漂移及航向誤差校準方法。

背景技術

慣性導航系統(以下簡稱“慣導系統”)因其能夠實現自主導航，隱蔽性高，軍事應用經久不衰。但慣性導航系統在誤差源的影響下誤差隨時間累積發散，需要利用外部信息定期進行校準。其中，陀螺漂移是主要誤差源，目前海軍艦船慣導系統的校準方案一般不對東向陀螺漂移進行校準，隨著導航時間的延長，東向陀螺漂移逐漸累積成為系統主要誤差源，影響系統航向及位置出現較大誤差。海軍大部分艦船采用雙慣導配備或多種型號慣導配備，不同慣導系統互相靈活提供校準信息。

現有技術中主要有一點位置校、三點位置校和組合校三種方法，下面分別對上述三種方法做簡要說明：

(1)一點位置校

①B校

B校是只校正位置誤差，同時僅根據系統的緯度誤差對東向速度誤差進行修正。B校沒有時間限制，隨時都可以進行。

②A校

A校是在綜校時提供外部精確位置信息，根據系統位置誤差求取北向和方位陀螺漂移值和航向誤差對系統進行修正，對東向和北向速度誤差進行修正，對位置進行更新。由于緯度和航向誤差振蕩周期為24小時，如果綜校間隔取24小時的位置誤差解算陀螺漂移則方程難以解算，因此要避開24小時這一點。

(2)三點位置校

①BBA校

BBA校需要對系統進行二次B校和一次A校。B校和B校時間間隔一般取1-2小時，B校和A校時間間隔要求3小時以上，因此完成一次校準需要4-5小時。在A校時求取北向和方位陀螺、航向誤差、速度誤差并進行補償。校準時間較長，可以根據實際情況進行靈活選用。

②海上GPS校

海上GPS?；驹硗珺BA校，GPS校的校正需要對系統輸入三次位置信息，時間間隔一般取約1-2小時，因此完成一次校準需要2-3小時左右。在執行第三次校正時求取北向和方位陀螺、航向誤差、速度誤差并進行補償。此校準方式是大部分艦艇所使用的主要校準方式。

(3)組合校準

①位置組合校準

根據不同艦船的使用特點，機動性較大且能長時間得到位置信息水面艦船，設置了無阻尼狀態下的位置組合校準方案，利用外部位置信息進行組合濾波解算，并定期對系統誤差進行校準。機動較大的艦艇位置組合校準既是一種校準手段也是一種主要工作方式。

②速度組合校準

部分艦艇能用多普勒計程儀等測速設備得到較為準確的速度信息，慣導系統可以利用這些速度信息進行組合濾波校準，結合位置校準可以對北向和方位陀螺、航向誤差、速度誤差進行校正。由于多普勒計程儀屬于暴露性設備，校準需根據多普勒計程儀的使用條件靈活使用。

海軍艦艇慣導系統相對航空航天及陸用導航設備的最大區別就是工作的長周期，在動輒十幾天甚至數月的連續工作中，慣性導航系統在誤差源的影響下導航參數誤差隨時間累積發散，需要利用外部信息定期進行校準。上面介紹的艦船慣導系統現有校準方法各有特點，需要根據實際情況合理選擇使用。