一種光纖陀螺常值漂移的標定方法
2023-05-11 03:25:01
專利名稱：一種光纖陀螺常值漂移的標定方法
技術領域：
本發明涉及的是一種捷聯慣性導航技術領域的光纖陀螺常值漂移標定方法。
背景技術：
捷聯慣性導航系統具有反應時間短、可靠性高、體積小、重量輕等優點，廣泛應用於飛機、艦船、飛彈等軍用和民用導航領域，具有重要的國防意義和巨大的經濟效益。光纖陀螺是一種新型的角速率傳感器，與機械陀螺相比，具有全固態、對重力不敏感、啟動快等優點；與環形雷射陀螺相比，無高電壓電源、無機械抖動；另外，還具有重量輕、壽命長、成本低等優勢。在航空、航天和航海等軍用領域以及地質、石油勘探等民用領域具有廣闊的應用前景。目前，提高光纖陀螺測量組件的精度主要有硬體、軟體兩條途徑1、硬體方面對光纖陀螺測量組件從物理結構及工藝上進行改進，研製開發新型的、性能更為優越的光纖陀螺。2、軟體方面是對光纖陀螺測量組件進行測試，建立誤差模型方程，通過誤差補償來提高光纖陀螺測量組件的實際使用精度。從硬體方面提高光纖陀螺測量組件的精度受加工與製造工藝水平的限制，同時也會提高成本。因此，從軟體方面設計光纖陀螺組件的誤差補償方法來提高其精度成為一條可行的途徑。標定技術就是一種從軟體方面提高光纖陀螺測量精度的方法。根據觀測量的不同，可分為分立標定法和系統級標定法，分立標定法直接利用光纖陀螺的輸出作為觀測量，一般採用最小二乘法。系統級標定則是利用光纖陀螺輸出進行導航解算，以導航誤差 (比如速度誤差)作為觀測量來標定系統的誤差參數。在實際捷聯繫統中，常利用三軸位置轉臺進行十二位置、二十四位置等多位置分立標定實驗標定陀螺常值漂移。這些分立標定法存在以下缺點1)、事後處理，實時性不強； 2)數據量大，需要記錄的數據多，而且隨著標定參數的增加，數據量劇增，耗費時間長；3)、 標定精度直接取決於測試轉臺的精度。
發明內容
本發明的目的在於提供一種標定精度高，標定時間短的光纖陀螺常值漂移的標定方法。本發明的目的是這樣實現的步驟1、將配備有光纖陀螺組件的捷聯慣性導航系統安裝在高精度三軸慣導測試轉臺上，預熱陀螺和加速度計組件；步驟2、設計六位值標定方案標定高精度光纖陀螺組件；控制三軸位置轉臺，將轉臺分別定位在(0° 0° 0° )、(0° 0° 90° )、(0° 0° 180° )、(0° 0° 270° )、 (0° 90° 0° )、(0° 270° 0° )六個不同位置，在每個位置採集光纖陀螺和加速度計組件的輸出，分別進行粗對準和Kalman精對準，記錄各位置精對準結束後方位失準角的估計
均值 (0、 ⑷4⑷、 ⑷、 ⑷和 ⑷;
步驟3、利用上述六位置kalman濾波估計出的方位失準角
權利要求
1. 一種光纖陀螺常值漂移的標定方法，其特徵是步驟1、將配備有光纖陀螺組件的捷聯慣性導航系統安裝在高精度三軸慣導測試轉臺上，預熱陀螺和加速度計組件；步驟2、設計六位值標定方案標定高精度光纖陀螺組件；控制三軸位置轉臺，將轉臺分別定位在(0 0 0 )、(0 0 90 )、(0 0· 180 )、(0 0 270 )、(0 90 0 )、(0 270 0 )六個不同位置， 在每個位置採集光纖陀螺和加速度計組件的輸出，分別進行粗對準和Kalman精對準，記錄各位置精對準結束後方位失準角的估計均值灰(O、 ⑷、 ⑷和 ⑷；步驟3、利用上述六位置kalman濾波估計出的方位失準角 i⑷、k (,2)、k fe)、k⑷A⑷和 ，通過下式便求解出光纖陀螺組件χ、γ、ζ方向的常值漂移εχ、％和εζ其中，Ωη= Coie cosL, ω 為地球自轉加速度，L為當地地理緯度。
全文摘要
本發明提供的是一種光纖陀螺常值漂移的標定方法。步驟1、將配備有光纖陀螺組件的捷聯慣性導航系統安裝在高精度三軸慣導測試轉臺上，預熱陀螺和加速度計組件；步驟2、設計六位值標定方案標定高精度光纖陀螺組件；步驟3、利用上述六位置kalman濾波估計出的方位失準角和，求解出光纖陀螺組件X、Y、Z方向的常值漂移εx、εy和εz。本發明沿用原有的標定設備，所設的六位置標定方案操作簡單，標定精度高；相對以往靜態多位置分立標定實驗，大大縮短標定時間，降低更多位置標定時轉臺誤差引起的標定誤差，改善捷聯慣導系統導航性能。
文檔編號G01C25/00GK102183263SQ20101052343
公開日2011年9月14日 申請日期2010年10月28日 優先權日2010年10月28日
發明者付建楠, 唐李軍, 孫楓, 張建波, 張鶴, 曹通, 李舉鋒, 王根, 王武劍, 胡丹 申請人:哈爾濱工程大學