[發(fā)明專利]一種陀螺儀組合高階誤差系數(shù)分離與補(bǔ)償方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111045640.0
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113865585B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏宗康;周姣
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 楊春穎

1.一種陀螺儀組合高階誤差系數(shù)分離與補(bǔ)償方法，其特征在于，包括：

建立陀螺儀組合高階誤差系數(shù)分離測試系統(tǒng)；

基于建立的陀螺儀組合高階誤差系數(shù)分離測試系統(tǒng)，進(jìn)行陀螺儀組合高階誤差系數(shù)分離測試，得到測試結(jié)果；

根據(jù)測試結(jié)果，結(jié)合陀螺儀組合誤差模型，分離出陀螺儀組合的各項(xiàng)誤差系數(shù)；

根據(jù)分離出的陀螺儀組合的各項(xiàng)誤差系數(shù)，對參與導(dǎo)航解算的陀螺儀組合誤差進(jìn)行修正，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對慣性導(dǎo)航陀螺儀測量誤差的補(bǔ)償；

其中：

基于建立的陀螺儀組合高階誤差系數(shù)分離測試系統(tǒng)，進(jìn)行陀螺儀組合高階誤差系數(shù)分離測試，得到測試結(jié)果，包括：

將陀螺儀組合(3)安裝在反轉(zhuǎn)平臺(4)上；控制基座(1)以角速度ω帶動離心機(jī)桿臂(2)轉(zhuǎn)動，形成向心加速度，作為裝在反轉(zhuǎn)平臺(4)上的陀螺儀組合(3)的激勵，共激勵六次；其中，第一至三次激勵過程中，基座(1)的轉(zhuǎn)速為ω₁；第四至六次激勵過程中，基座(1)的轉(zhuǎn)速為ω₂；ω₂ω₁；

獲取第一次激勵時，采樣時間ΔT內(nèi)，n₁組離心機(jī)向心加速度與重力加速度在Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的分量計算值a_z1,xi、a_z1,yi和a_z1,zi，以及對應(yīng)時刻扣除地球轉(zhuǎn)速影響后的陀螺儀組合在陀螺儀組合坐標(biāo)系的Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的輸出漂移值ε_z1,xi、ε_z1,yi和ε_z1,zi；其中，i＝1,2,…,n₁，

獲取第二次激勵時，采樣時間ΔT內(nèi)，n₁組離心機(jī)向心加速度與重力加速度在Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的分量計算值a_y1,xj、a_y1,yj和a_y1,zj，以及對應(yīng)時刻扣除地球轉(zhuǎn)速影響后的陀螺儀組合在陀螺儀組合坐標(biāo)系的Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的輸出漂移值ε_y1,xj、ε_y1,yj和ε_y1,zj；其中，j＝1,2,…,n₁；

獲取第三次激勵時，采樣時間ΔT內(nèi)，n₁組離心機(jī)向心加速度與重力加速度在Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的分量計算值a_x1,xk、a_x1,yk和a_x1,zk，以及對應(yīng)時刻扣除地球轉(zhuǎn)速影響后的陀螺儀組合在陀螺儀組合坐標(biāo)系的Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的輸出漂移值ε_x1,xk、ε_x1,yk和ε_x1,zk；其中，k＝1,2,…,n₁；

獲取第四次激勵時，采樣時間ΔT內(nèi)，n₂組離心機(jī)向心加速度與重力加速度在Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的分量計算值a_z2,xp、a_z2,yp和a_z2,zp，以及對應(yīng)時刻扣除地球轉(zhuǎn)速影響后的陀螺儀組合在陀螺儀組合坐標(biāo)系的Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的輸出漂移值ε_z2,xp、ε_z2,yp和ε_z2,zp；其中，p＝1,2,…,n₂，

獲取第五次激勵時，采樣時間ΔT內(nèi)，n₂組離心機(jī)向心加速度與重力加速度在Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的分量計算值a_y2,xq、a_y2,yq和a_y2,zq，以及對應(yīng)時刻扣除地球轉(zhuǎn)速影響后的陀螺儀組合在陀螺儀組合坐標(biāo)系的Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的輸出漂移值ε_y2,xq、ε_y2,yq和ε_y2,zq；其中，q＝1,2,…,n₂；

獲取第六次激勵時，采樣時間ΔT內(nèi)，n₂組離心機(jī)向心加速度與重力加速度在Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的分量計算值a_x2,xr、a_x2,yr和a_x2,zr，以及對應(yīng)時刻扣除地球轉(zhuǎn)速影響后的陀螺儀組合在陀螺儀組合坐標(biāo)系的Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的輸出漂移值ε_x2,xr、ε_x2,yr和ε_x2,zr；其中，r＝1,2,…,n₂；

陀螺儀組合誤差模型表示如下：

其中，ε_x、ε_y、ε_z分別表示陀螺儀組合在Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的測量輸出漂移量；D_0x、D_0y、D_0z分別表示陀螺儀組合中Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸陀螺儀的零次項(xiàng)漂移；D_1x、D_2x、D_3x表示陀螺儀組合中Qx_b軸陀螺儀與過載相關(guān)的一次項(xiàng)誤差系數(shù)；D_1y、D_2y、D_3y表示陀螺儀組合中Qy_b軸陀螺儀與過載相關(guān)的一次項(xiàng)誤差系數(shù)；D_1z、D_2z、D_3z表示陀螺儀組合中Qz_b軸陀螺儀與過載相關(guān)的一次項(xiàng)誤差系數(shù)；D_4x、D_5x、D_6x表示陀螺儀組合中Qx_b軸陀螺儀與過載相關(guān)的二次項(xiàng)誤差系數(shù)；D_4y、D_5y、D_6y表示陀螺儀組合中Qy_b軸陀螺儀與過載相關(guān)的二次項(xiàng)誤差系數(shù)；D_4z、D_5z、D_6z表示陀螺儀組合中Qz_b軸陀螺儀與過載相關(guān)的二次項(xiàng)誤差系數(shù)；D_7x、D_8x、D_9x表示陀螺儀組合中Qx_b軸陀螺儀與過載相關(guān)的交叉耦合項(xiàng)誤差系數(shù)；D_7y、D_8y、D_9y表示陀螺儀組合中Qy_b軸陀螺儀與過載相關(guān)的交叉耦合項(xiàng)誤差系數(shù)；D_7z、D_8z、D_9z表示陀螺儀組合中Qz_b軸陀螺儀與過載相關(guān)的交叉耦合項(xiàng)誤差系數(shù)；a_x、a_y和a_z分別表示與陀螺儀組合配套的加速度計組合測量得到的對應(yīng)時刻的Qx_b軸、Qy_b軸和Qz_b軸的理論視加速度；

根據(jù)測試結(jié)果，結(jié)合陀螺儀組合誤差模型，分離出陀螺儀組合的各項(xiàng)誤差系數(shù)，包括：

將通過陀螺儀組合高階誤差系數(shù)分離測試得到的a_z1,xi、a_z1,yi、a_z1,zi、a_y1,xj、a_y1,yj、a_y1,zj、a_x1,xk、a_x1,yk、a_x1,zk、a_z2,xp、a_z2,yp、a_z2,zp、a_y2,xq、a_y2,yq、a_y2,zq、a_x2,xr、a_x2,yr、a_x2,zr、ε_z1,xi、ε_z1,yi、ε_z1,zi、ε_y1,xj、ε_y1,yj、ε_y1,zj、ε_x1,xk、ε_x1,yk、ε_x1,zk、ε_z2,xp、ε_z2,yp、ε_z2,zp、ε_y2,xq、ε_y2,yq、ε_y2,zq、ε_x2,xr、ε_x2,yr和ε_x2,zr，代入陀螺儀組合誤差模型中，分離出如下誤差系數(shù)：D_0x、D_1x、D_2x、D_3x、D_4x、D_5x、D_6x、D_7x、D_8x、D_9x、D_0y、D_0z、D_1y、D_2y、D_3y、D_4y、D_5y、D_6y、D_7y、D_8y、D_9y、D_1z、D_2z、D_3z、D_4z、D_5z、D_6z、D_7z、D_8z、D_9z。