一种多传感器融合技术外场捷联惯性组件快速标定方法

摘要

本发明的目的在于提供一种多传感器融合技术外场捷联惯性组件快速标定方法，采集安装在旋转框架台面上的电子水泡输出的水平偏差量，将其与旋转框架位置控制量进行融合，控制转位机构重新转位，消除初始位置及框架转位过程中存在的SIMU水平误差输入，现场条件下利用1次通电实现SIMU标定工作，缩短了SIMU标定时间，降低了SIMU标定时对高精度转位机构的依赖，通过电子水泡融合技术降低了标定转位机构的设计成本，不需要二次拆装SIMU就可以完成标定工作，从整体上提高了系统灵活性，进一步促进了现场条件下IMU快速标定方法的研究及应用。

主权项

一种多传感器融合技术外场捷联惯性组件快速标定方法，其特征是：采用如下装置：包括电子水泡、IMU、旋转框架载物台面、旋转框架内框架轴、旋转框架外框架轴、轴系驱动轴承及支撑机构、载体、旋转框架载物台面挡板；(1)将旋转框架载物台面与地理水平面平行设置，把旋转框架载物台面挡板垂直安装于旋转框架载物台面上，旋转框架载物台面挡板一条边与旋转框架载物台面一条边重合；所述的电子水泡包括3个单轴的电子水泡，3个单轴的电子水泡满足右手坐标系，其中第一电子水泡和第二电子水泡的测量轴相互垂直，且位于旋转框架载物台面内，第三电子水泡贴在旋转框架载物台面挡板内侧，第三电子水泡的测量轴与旋转框架载物台面内的第一电子水泡和第二电子水泡的测量轴垂直；(2)将第一电子水泡测量轴紧贴旋转框架载物台面的一条边，位于旋转框架载物台面内的第二电子水泡紧贴第一电子水泡安装，第二电子水泡测量轴与第一电子水泡测量轴垂直；(3)把IMU安装在旋转框架载物台面上，轴系驱动轴承及支撑机构安装在载体上，依靠轴系驱动轴承及支撑机构把旋转框架载物台面安装在旋转框架内框架轴上，再将旋转框架内框架轴及旋转框架外框架轴安装在载体上；(4)用陀螺经纬仪或者北向基准仪对IMU坐标系与当地地理的北向进行对准；(5)采集旋转框架载物台面内2个单轴水泡的输出，把2个单轴水泡输出作为水平安装偏差融合量，利用该偏差融合量分别控制旋转框架内框架轴及旋转框架外框架轴转动，直到2个电子水泡输出为零，消除惯性组件安装时产生的安装水平误差；(6)控制旋转框架内框架轴及旋转框架外框架轴至第一个位置，第一个位置时有2个相互垂直的电子水泡与当地地理水平面平行，采集这2个单轴水泡输出的偏差融合量，将该偏差融合量分别与旋转框架内框架轴和旋转框架外框架轴的转位位置控制量进行叠加，分别驱动旋转框架内框架轴和旋转框架外框架轴转动，直到这2电子水泡输出均为零；(7)在第一个位置，与当地地理水平面平行的2个电子水泡输出均为零时，采集并保存IMU各个轴输出数据；(8)在第1位置IMU输出数据保存结束后，控制旋转框架内框架轴和旋转框架外框架轴转动至下一个位置，采用步骤(5)和步骤(6)的方式，获得该位置IMU各个轴输出数据，直至获得所有所需位置IMU各个轴输出数据。