[發明專利]一種任意四位置單陀螺尋北方法

有效

• 申請號: 202011550057.0
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112729264B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 蘆佳振;趙雪松;郭昱良;于振華;韓松來
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01C17/00
• 分類號: G01C17/00;G01C21/18
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 周曉艷;張勇

1.一種任意四位置單陀螺尋北方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、安裝慣性器件，慣性器件包含陀螺儀和加速計；

第二步、獲取慣性器件中陀螺儀和加速計在初始位置的靜態數據，得到陀螺輸出均值ω_x¹和加速度計輸出均值

第三步、陀螺儀和加速計同步轉動角度μ₁，獲取陀螺儀和加速計在該位置的靜態數據，得到陀螺輸出均值ω_x²和加速度計輸出均值

第四步、陀螺儀和加速計同步轉動角度μ₂，獲取陀螺儀和加速計在該位置的靜態數據，得到陀螺輸出均值ω_x³和加速度計輸出均值

第五步、陀螺儀和加速計同步轉動角度μ₃，獲取陀螺儀和加速計在該位置的靜態數據，得到陀螺輸出均值ω_x⁴和加速度計輸出均值a_x⁴；

第六步、將第二步至第五步獲取的陀螺輸出均值和加速度計輸出均值代入表達式1)中求解出方位角α：

其中：

A＝ω_nor[(1-cosμ₁)cosθ-sinμ₁sinθsinγ]；

B＝ω_norsinμ₁cosγ；C＝ω_u[(cosμ₁-1)sinθ-sinμ₁cosθsinγ]；

X＝ω_nor{[cos(μ₁+μ₂)-cos(μ₁+μ₂+μ₃)]cosθ+[sin(μ₁+μ₂)-sin(μ₁+μ₂+μ₃)]sinθsinγ}；

Y＝-ω_nor[sin(μ₁+μ₂)-sin(μ₁+μ₂+μ₃)]cosγ；

Z＝ω_u{[cos(μ₁+μ₂+μ₃)-cos(μ₁+μ₂)]sinθ+(sin(μ₁+μ₂)-sin(μ₁+μ₂+μ₃))cosθsinγ}；

g是當地地球重力加速度；ω_ie是地球自轉角速度；取當地緯度。

2.根據權利要求1所述的任意四位置單陀螺尋北方法，其特征在于，所述陀螺儀和加速計敏感軸安裝在同一方向上，通過電機帶動軸進行轉動。

3.根據權利要求2所述的任意四位置單陀螺尋北方法，其特征在于，所述電機帶動所述軸恒速轉動；第二步至第五步獲取靜態數據時停留50-150秒。

4.根據權利要求2所述的任意四位置單陀螺尋北方法，其特征在于，所述陀螺儀和加速計均為一個。

5.根據權利要求1所述的任意四位置單陀螺尋北方法，其特征在于，所述μ₁、μ₂和μ₃均為0°-360°。

6.根據權利要求5所述的任意四位置單陀螺尋北方法，其特征在于，所述μ₁、μ₂和μ₃均為0°-90°。