发明名称 舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角修正方法
摘要 本发明涉及一种舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角修正方法,属于惯性导航技术领域。方法包括以下几个步骤:创建姿态角误差修正试验条件;构建姿态角误差修正数学模型;标定姿态角误差修正参数;姿态角误差修正补偿方法。本发明对舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角进行了修正,合理有效地减小单轴旋转平台倾斜对姿态角数据的影响。该方法的实现对于提高单轴旋转调制捷联惯导姿态角精度,拓展该类型设备在舰船的应用具有重要的使用价值。
申请公布号 CN103913179B 申请公布日期 2016.11.16
申请号 CN201410101732.X 申请日期 2014.03.19
申请人 中国人民解放军63680部队 发明人 周海渊;潘良;刘新明;黄晓娟;赵李健;桑海峰;王前学;徐如祥;杨恒
分类号 G01C25/00(2006.01)I 主分类号 G01C25/00(2006.01)I
代理机构 江阴市同盛专利事务所(普通合伙) 32210 代理人 唐纫兰;曾丹
主权项 一种舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角修正方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:步骤一、确定姿态角误差修正试验条件静态条件下,安装基座本身的姿态角变化不大于捷联惯导输出的姿态角误差的1/3,横摇R、纵摇P、航向H三个姿态角输出视为固定值;动态条件下,捷联惯导和比对基准设备固联安装在一同基座上,比对基准设备的测量精度不低于待标定的捷联惯导的精度指标,并且两套设备的数据已完成坐标系取齐;步骤二、建立姿态角误差修正数学模型同步录取姿态角误差ΔR、ΔP、ΔH和转台角度Kp,绘制ΔR、ΔP、ΔH和Kp关系曲线,按三角函数参数估计方法,可用以下误差模型表示:<img file="dest_path_image002.GIF" wi="195" he="78" />(1)公式(1)中,R<sub>0</sub>、P<sub>0</sub>、H<sub>0</sub>分别为三个姿态角误差的常值分量,A<sub>R</sub>、A<sub>P</sub>、A<sub>H</sub>为三个姿态角误差的幅值,Φ<sub>R</sub>、Φ<sub>P</sub>、Φ<sub>H</sub>为三个姿态角误差的初始相位,Kp为转台角度;步骤三、姿态角误差修正参数标定将公式(1)改写为<img file="dest_path_image004.GIF" wi="226" he="78" />(2)公式(2)中,<img file="dest_path_image006.GIF" wi="91" he="25" />,<img file="dest_path_image008.GIF" wi="87" he="25" />,这里i =R、P、H;取转台停止位置的姿态角误差均值<img file="dest_path_image010.GIF" wi="22" he="19" />作为误差观测量,建立观测方程:<img file="dest_path_image012.GIF" wi="56" he="19" />(3)公式(3)中<img file="dest_path_image014.GIF" wi="67" he="99" /><img file="dest_path_image016.GIF" wi="176" he="101" /><img file="dest_path_image018.GIF" wi="59" he="75" />公式(3)的最小二乘解为<img file="dest_path_image020.GIF" wi="114" he="20" />(4)由公式(4)确定i<sub>0</sub>、a<sub>i</sub>、b<sub>i</sub>后,<img file="dest_path_image022.GIF" wi="89" he="25" />,<img file="dest_path_image024.GIF" wi="91" he="40" />,并根据a<sub>i</sub>、b<sub>i</sub>符号确定Φ<sub>i </sub>象限,其中:i<sub>0</sub>= R<sub>0</sub>、P<sub>0</sub>、H<sub>0</sub>,表示三个姿态角误差的常值分量;步骤四、姿态角误差修正补偿方法姿态角误差参数标定后,根据公式(1)可实时计算任意转台角度的姿态角误差值ΔR、ΔP、ΔH,将未修正的实时测量值R、P、H分别减去ΔR、ΔP、ΔH即可得到修正后的测量值。
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