船用高精度光纤陀螺组件标定方法

摘要

一种船用高精度光纤陀螺组件标定方法。(1)将捷联惯性组件安装在高精度三轴惯导测试转台上，陀螺组件的X、Y、Z轴与高精度三轴惯导测试转的内、中、外框平行，预热陀螺组件；(2)按照六位置标定方案在工控机上编定三轴惯导测试转台程序，工控机调用转台程序实现对转台的控制，数据计算机采集陀螺组件的输出；(3)按照六位置标定原理对陀螺的原始输出用matlab进行数据处理，得到陀螺组件的各项误差参数，完成对陀螺组件的标定。本发明的方法具有如下优点：沿用原有的标定设备，没有增加任何的任何根本，所设计的标定方案操作简单，标定精度高，将传统的标定结果和六位置标定结果分别应用在四位置旋转监控试验中，新的标定方法15h的导航精度提高62.55％。

主权项

1.一种船用高精度光纤陀螺组件标定方法，其特征是：(1)将捷联惯导系统安装在高精度三轴惯导测试转台上，陀螺组件的X、Y、Z轴与高精度三轴惯导测试转台的内、中、外框平行，预热陀螺组件；(2)根据三轴陀螺组件静态误差数学模型，设计六位置标定方案标定光纤陀螺组件，按照标定方案编定三轴惯导测试转台程序，在工控机上设定转台控制程序，将转台分别定位在(0°，0°，0°)、(180°，180°，0°)、(180°，0°，0°)、(180°，0°，270°)、(180°，0°，90°)、(0°，0°，90°)六个位置，调用转台控制程序实现对转台的控制，数据采集计算机采集陀螺组件的输出；(3)对陀螺组件的输出按照六位置标定原理用matlab进行数据处理，得到陀螺组件的各项误差参数，完成对陀螺组件的标定；三轴陀螺组件静态误差数学模型为：$\left.\begin{array}{c}{N}_{\mathrm{gx}}=A_0+A_1{\omega }_x+A_2{\omega }_y+A_3{\omega }_z\\ N_{\mathrm{gy}}=B_0+B_1{\omega }_x+B_2{\omega }_y+B_3{\omega }_z\\ N_{\mathrm{gz}}=C_0+C_1{\omega }_x+C_2{\omega }_y+C_3{\omega }_z\end{array}\right\}$其中，N_gx、N_gy、N_gz分别为陀螺组件X、Y、Z三个轴的输出；A₀、B₀、C₀分别为陀螺组件X、Y、Z三个轴的零位误差；A₁、B₁、C₁分别为陀螺组件X、Y、Z三个轴的标度因数；A₂、A₃、B₂、B₃、C₂、C₃分别为陀螺组件X、Y、Z三个轴的安装误差；所述工控机上设定转台控制程序，数据采集计算机采集陀螺组件输出的方法为：1)输入转台角速率：其中ω_ie为地球自转角速率，为当地地理纬度。工控机设定转台控制程序，定位(0°，0°，0°)，定位时间10分钟；2)输入转台角速率：工控机设定转台控制程序，定位(180°，180°，0°)，定位时间10分钟；3)输入转台角速率：工控机设定转台控制程序，定位(180°，0°，0°)，定位时间10分钟；4)输入转台角速率：工控机设定转台控制程序，定位(180°，0°，270°)，定位时间10分钟；5)输入转台角速率：工控机设定转台控制程序，定位(180°，0°，90°)，定位时间10分钟；6)输入转台角速率：工控机设定转台控制程序，定位(0°，0°，90°)，定位时间10分钟；转台控制程序设定完毕，保存转台控制程序，调用数据计算机采集程序，运行转台控制程序，工控机实现对转台的控制，转台按照工控机设定转台控制程序内框、中框、外框分别定位在位置1-东北天方向、位置2-西南天方向、位置3-西北地方向、位置4-北东地方向、位置5-南西地方向、位置6-北西天方向各10分钟，数据采集计算机采集陀螺组件在这六个位置的输出；所述对陀螺组件的输出用matlab进行数据处理，得到陀螺组件的各项误差参数的方法为：1)将位置1的陀螺组件三轴输出减位置2的陀螺组件三轴输出：由此得到安装误差A₂、B₂、C₂；2)将位置1的陀螺组件三轴输出减位置3的陀螺组件三轴输出：由此得到安装误差A₃、B₃、C₃；3)将位置4的陀螺组件三轴输出减位置5的陀螺组件三轴输出：由此得到标度因数A₁、B₁、C₁；4)将位置2的陀螺组件y、z轴输出加位置3的陀螺组件y、z轴输出：N_gy2+N_gy3＝2B₀N_gz2+N_gz3＝2C₀由此得到陀螺组件y、z轴零位误差B₀、C₀；5)将位置5的陀螺组件x轴输出加位置6的陀螺组件x轴输出：N_gx5+N_gx6＝2A₀由此得到陀螺组件x轴零位误差A₀。