[發明專利]一種陀螺儀系統測試用漂移解算分析方法

有效

• 申請號: 202110705985.8
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113432623B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 覃剛;范云鵬;姚宇;林曉彬;石鳳儀;于丹
• 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

1.一種陀螺儀系統測試用漂移解算分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、采集慣導系統數據；

步驟2、根據步驟1所采集的數據解算水平陀螺漂移、方位陀螺的漂移、斜漂、常值漂移和隨機漂移；

步驟3、將步驟2中解算陀螺漂移結果在界面顯示并同步繪制陀螺漂移曲線圖；

步驟4、陀螺系統測試結束，根據測漂結果，生成陀螺儀系統測試結果；

所述步驟2的具體步驟包括：

(1)水平陀螺漂移解算：

在試驗室靜態下，根據水平阻尼系統誤差關系估算兩個水平陀螺的漂移：

式中，δV_x、δV_y為系統速度誤差，靜態下就是系統速度，為系統緯度誤差，試驗室條件下也是已知的；

γ為航向誤差，靜態下就是系統當前航向H_i減去最后一次校準后的初始航向H₀，

γ＝H_i-H₀??????????????????????????(3)

如果不是靜態測試還需要外參考信息才能估算兩個水平陀螺漂移；

(2)方位陀螺漂移解算：

24小時靜態階段解算方位陀螺漂移有以下兩種方法：

方法一：采用Kalman濾波的方法進行估計，根據慣導系統誤差方程建立狀態方程和觀測方程，以位置和速度信息為觀測量，試驗室條件下知道準確的位置信息和速度信息；

方法二：采用GPS校的方法估算方位陀螺漂移；

(3)斜漂和常值漂移估算：

將估算的方位陀螺漂移用最小二乘法擬合；

最小二乘法一次曲線擬合公式如下：

I(j)＝j·T_s+t₀，j＝1,2,…N，T_s為時間間隔，

(單位為度/小時)，

則斜漂為

常值漂移為

(4)隨機漂移的標準差計算：

假設估算出的東向陀螺漂移為對應時間為t_ex，擬合出的斜率為常值漂移為擬合曲線為則隨機漂移標準差為

其中，水平陀螺漂移對應時間起點是零，時間間隔為10秒，方位陀螺漂移對應時間t_zx起點是2小時，時間間隔為10秒。

2.根據權利要求1所述的一種陀螺儀系統測試用漂移解算分析方法，其特征在于：所述步驟1采集的慣導系統數據包括：LO、LA、VE、VN、VZ、R、P、HP。

3.根據權利要求1所述的一種陀螺儀系統測試用漂移解算分析方法，其特征在于：所述步驟2第(2)步的24小時靜態階段解算方位陀螺漂移的方法一的具體方法為：

根據慣導系統誤差關系建立系統的狀態方程

和量測方程

Z(t)＝HX(t)+V(t)

狀態變量取15維矢量，

測量值Z(t)是位置誤差和速度誤差、速度誤差和航向變化量，

將連續方程離散化，根據Kalman濾波基本方程估算方位陀螺漂移：

得到方位陀螺常值漂移估計值

4.根據權利要求1所述的一種陀螺儀系統測試用漂移解算分析方法，其特征在于：所述步驟2第(2)步的24小時靜態階段解算方位陀螺漂移的方法二的具體方法為：

記t₀、t₁、t₂為三個時刻，它們的間隔為T₁＝T₂＝3600s；

在這三個時刻分別采集和保存：

試驗室靜態下

其中：

δλ(·)＝λ_INS-λ_GPS??????????????????????????????????????????????(10)

γ(·)＝HP-H₀????????????????????????????????????????????????(11)

分別為緯度誤差、經度誤差、航向誤差；

利用保存的信息計算

最后解出北向和方位陀螺漂移：