主权项 |
1.基于差分GPS观测的捷联挠性陀螺动态随机漂移误差测试方法,其特征在于:第一步:将被测试挠性捷联惯组安装在试验车上,连接挠性捷联惯组、差分GPS、电源、采集计算机之间的线缆并检查正确;第二步:试验车保持静止,挠性捷联惯组上电预热,至稳定;第三步:采用光学瞄准的方法确定挠性捷联惯组的初始航向角;第四步:打开采集计算机上的数据采集与导航计算软件,输入第三步中确定的初始航向角,开始同步采集挠性捷联惯组数据、差分GPS的位置以及速度数据;第五步:试验车保持静止,采用二阶调平法进行初始粗对准,时间不少于30秒;第六步:粗对准完成后,试验车仍保持静止,进行基于卡尔曼滤波的静基座精对准,时间5min;静基座精对准采用惯性/零速组合导航,导航坐标系取为游动自由方位坐标系,所使用的卡尔曼滤波器系统状态方程和量测方程为:<img file="FDA0000441248380000011.GIF" wi="2010" he="1199" />δθ——角位置误差矢量,包括x和y两个方向的分量δθ<sub>x</sub>和δθ<sub>y</sub>;δh——高度误差;δv——速度误差矢量,包括x、y和z三个方向的分量δv<sub>x</sub>、δv<sub>y</sub>和δv<sub>z</sub>;ψ——姿态角误差,包括x、y和z三个方向的误差ψ<sub>x</sub>、ψ<sub>y</sub>和ψ<sub>z</sub>;v——载体运动速度矢量,包括x、y和z三个方向的分量v<sub>x</sub>、v<sub>y</sub>和v<sub>z</sub>;ρ——载体运动角速率矢量;Ω——地球自转角速率矢量;ω——ρ+Ω;g——地球重力加速度;R——地球半径;f——载体感受的比力矢量,包括x、y和z三个方向的分量f<sub>x</sub>、f<sub>y</sub>和f<sub>z</sub>;δf——加速度计输出误差,包括x、y和z三个方向的分量δf<sub>x</sub>、δf<sub>y</sub>和δf<sub>z</sub>;ε——挠性陀螺随机漂移误差,包括x、y和z三个方向的分量ε<sub>x</sub>、ε<sub>y</sub>和ε<sub>z</sub>;C<sub>ij</sub>——捷联矩阵元素,i=1,2,3;j=1,2,3;τ<sub>a</sub>,τ<sub>g</sub>——分别为加速度计和挠性陀螺随机漂移误差相关时间常数;在静基座精对准时,使用的外部信息是零速信息和光学瞄准提供的航向信息;惯性/零速组合的量测模型为Z<sub>1</sub>(t)=[0<sub>3×3</sub>|I<sub>3×3</sub>|0<sub>3×9</sub>]X(t)+η<sub>1</sub>(t) (2)惯性/航向组合的量测模型为Z<sub>2</sub>(t)=[0<sub>1×8</sub>|I|0<sub>1×6</sub>]X(t)+η<sub>2</sub>(t) (3)其中,X(t)=[δθ<sub>x</sub> δθ<sub>y</sub> δh δv<sub>x</sub> δv<sub>y</sub> δv<sub>z</sub> ψ<sub>x</sub> ψ<sub>y</sub> ψ<sub>z</sub> δf<sub>x</sub> δf<sub>y</sub> δf<sub>z</sub> ε<sub>x</sub> ε<sub>y</sub> ε<sub>z</sub>]<sup>T</sup>是卡尔曼滤波器的状态矢量,I<sub>3×3</sub>是3阶单位阵,Z<sub>1</sub>(t)、Z<sub>2</sub>(t)分别为零速修正、航向修正观测矢量,η<sub>1</sub>(t)、η<sub>2</sub>(t)分别为零速、航向量测噪声矢量,t表示时间;第七步:试验车启动开始跑车,路径为直线路3min~5min,然后不少于3组的“90度转弯+直线路2min”,再直线路5min~10min,跑车全过程进行惯性/差分GPS组合导航估算;最后试验车停止、熄火并静止5min;第八步:试验结束,停止数据采集和估算,保存估算结果,挠性捷联惯组断电,系统断电。 |