基于惯性传感器输出误差补偿的动基座惯导初始对准方法

摘要

本发明公开一种基于惯性传感器输出误差补偿的动基座惯导初始对准方法。该方法针对动基座条件的惯导初始对准问题，利用惯导在对准过程中实时解算输出的姿态相关信息，引入计程仪输出的相应速度信息，对陀螺与加速度计输出的误差进行计算补偿，再利用补偿后的惯性传感器信息对惯导进行罗经回路法初始对准。该方法抑制了载体运动对罗经回路对准方法的影响，不需进行复杂的滤波矩阵解算，提高了对准精度，过程简单易行，将传统罗经回路对准方法扩展至动基座应用领域。

主权项

1.一种基于惯性传感器输出误差补偿的动基座惯导初始对准方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在载体运动条件下，惯导系统开机进入初始对准状态，实时同步采集三轴陀螺输出和三轴加速度计输出，计程仪进入正常工作状态，实施输出姿态的速度信息；步骤二：惯导进行初始对准解算，实时输出载体坐标系到地理坐标系的姿态矩阵，以及载体的航向、横摇、纵摇信息；步骤三：利用步骤二中得到的姿态矩阵，将计程仪实时提供的载体坐标系中的速度转换为载体沿地理坐标系的速度；步骤四：计算由于载体运动产生的有害角速率信息；步骤五：完成陀螺输出角速率信号的误差补偿；陀螺信号的补偿如下式：${\omega }_{\mathrm{ib}}^{b^{\prime }}={\omega }_{\mathrm{ib}}^b-C_n^b\mathrm{\Delta \omega }$上式中为补偿后的陀螺信号，为补偿前的陀螺输出信号，为地理坐标系向载体坐标系转换的方向余弦矩阵；步骤六：计算由载体运动加速度产生的有害加速度信息；步骤七：计算由地球转速产生的有害加速度信息；步骤八：计算由运动速度产生的有害加速度信息；步骤九：消除由载体运动引起的加速度误差项，完成对加速度计信号的补偿；经下式可完成加速度计信号补偿：$f^{b^{\prime }}=f^b-\mathrm{\Delta f}$上式中为补偿后的陀螺输出，f^b为补偿前的陀螺输出，Δf为加速度补偿量，其值等于由步骤六、步骤七、步骤八计算得到的有害加速度之和；步骤十：利用步骤五、步骤九中得到的经过误差补偿的陀螺输出信息和加速度计输出信息用于惯导罗经回路法对准；步骤十一：重复步骤二至步骤十，直至实现动基座条件下惯导的初始对准。