[發(fā)明專利]基于雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)的激光陀螺尋北儀參數(shù)辨識(shí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110353572.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN113175941B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁浚;陳學(xué)忠;劉健寧;焦明星;劉蕓;邢俊紅;寇科;連天虹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00;G01C19/72
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 寧文濤

本發(fā)明公開了一種基于雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)的激光陀螺尋北儀參數(shù)辨識(shí)方法，采用手動(dòng)雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)施，具體按照以下步驟實(shí)施：將激光陀螺和加速度計(jì)安裝完畢，控制轉(zhuǎn)臺(tái)按照預(yù)設(shè)的標(biāo)定路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在每個(gè)位置都會(huì)停留5～10分鐘采集x軸陀螺儀的數(shù)據(jù)及x軸和y軸加速度計(jì)的數(shù)據(jù)；根據(jù)標(biāo)定流程中采集陀螺儀和加速度計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行激光陀螺參數(shù)的解算；根據(jù)標(biāo)定路徑中采集陀螺儀和加速度計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加速度計(jì)參數(shù)的解算。本發(fā)明利用雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)更高精度的參數(shù)辨識(shí)，提高了尋北精度的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)的激光陀螺尋北儀參數(shù)辨識(shí)方法。

背景技術(shù)

激光陀螺尋北儀經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，由于慣性器件的原因會(huì)造成精度降低的現(xiàn)象，需要對(duì)器件進(jìn)行再次標(biāo)定才可以滿足使用要求。一種方法是手動(dòng)直接對(duì)激光陀螺尋北儀進(jìn)行不同位置的旋轉(zhuǎn)，然后根據(jù)這些位置的數(shù)據(jù)來(lái)辨識(shí)出尋北儀的所有誤差參數(shù)。雖然這種方法不依賴轉(zhuǎn)臺(tái)，但獲得的誤差參數(shù)精度不高，不適用于提供高精度的地理方位基準(zhǔn)。另一種方法就是利用雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行標(biāo)定，將激光陀螺尋北儀放在雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行8個(gè)位置標(biāo)定，可以獲得所有誤差參數(shù)，此方法不僅對(duì)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的到位精度要求較高，而且還可以標(biāo)定出激光陀螺和加速度計(jì)的安裝誤差角，且精度較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)的激光陀螺尋北儀參數(shù)辨識(shí)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的尋北系統(tǒng)中存在的標(biāo)定問(wèn)題，并且具有利用雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)更高精度的參數(shù)辨識(shí)，提高了尋北精度的特點(diǎn)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種基于雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)的激光陀螺尋北儀參數(shù)辨識(shí)方法，采用手動(dòng)雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)施，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、將激光陀螺和加速度計(jì)安裝完畢，控制轉(zhuǎn)臺(tái)按照預(yù)設(shè)的標(biāo)定路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在每個(gè)位置都會(huì)停留5～10分鐘采集x軸陀螺儀的數(shù)據(jù)及x軸和y軸加速度計(jì)的數(shù)據(jù)；

步驟2、根據(jù)步驟1的標(biāo)定流程中采集陀螺儀和加速度計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行激光陀螺參數(shù)的解算；

步驟3、根據(jù)步驟1的標(biāo)定路徑中采集陀螺儀和加速度計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加速度計(jì)參數(shù)的解算。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

所述步驟1的標(biāo)定路徑，具體為：

以導(dǎo)航坐標(biāo)系為準(zhǔn)，建立空間坐標(biāo)系，選定任意一點(diǎn)標(biāo)定路徑的初始位置；

由初始位置繞y軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，到達(dá)第二位置；

由第二位置繞z軸旋轉(zhuǎn)90°到達(dá)第三位置；

由第三位置繞z軸旋轉(zhuǎn)90°到達(dá)第四位置；

由第四位置繞z軸旋轉(zhuǎn)90°到達(dá)第五位置；

由第五位置繞z軸旋轉(zhuǎn)90°、繞y軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°到達(dá)第六位置；

初始位置到第六位置靜止采集數(shù)據(jù)即可；

在第六位置時(shí)繞z軸正反轉(zhuǎn)采集數(shù)據(jù)，然后再繞y旋轉(zhuǎn)180°到達(dá)第七位置；

在第七位置時(shí)繞y軸正反轉(zhuǎn)采集數(shù)據(jù)，由第七位置繞z軸旋轉(zhuǎn)90°到達(dá)第八位置，如圖1(7)所示，然后繞x軸正反轉(zhuǎn)采集數(shù)據(jù)。

步驟2的激光陀螺參數(shù)的解算具體步驟為：

a、根據(jù)第八位置采集的數(shù)據(jù)計(jì)算出陀螺儀的刻度系數(shù)K_Gx，計(jì)算式如下：

式(1)中，N_Gx+-表示陀螺正反轉(zhuǎn)脈沖數(shù)據(jù)；

b、根據(jù)第二位置至第五位置采集的數(shù)據(jù)計(jì)算出陀螺儀的零偏ε^b′，計(jì)算式如下：