捷联式惯导测量组合中加速度计装配误差标量修正方法

摘要

本发明涉及一种测量误差修正方法，具体是一种捷联式惯导测量组合中加速度计装配误差标量修正方法。解决了现有微惯性测量组合误差补偿方案未考虑安装位置误差、且不适用所有类型加速度计的问题，该方法同时考虑安装方位误差与安装位置误差，既适合3陀螺3加速度计又适合全加速度计阵列；并能对微惯性测量组合MIMU中任何一只加速度计进行单独补偿，计算量小，补偿精度高。

主权项

1.一种捷联式惯导测量组合中加速度计装配误差标量修正方法，根据在载体系中，加速度计j的实际输出值Arj减去理论输出值Aj等于误差值Aej，即Aej＝Arj-Aj，则Aj＝Arj-Aej；其特征在于：设加速度计j的理论安装位置和方位为uj和θj，实际位置和方位为urj和θrj，则加速度计实际输出和理论输出分别为：Arj(urj,θrj)=⟨Cnb(R..-gn)+(Ω·+Ω2)urj,θrj⟩=⟨fb,θrj⟩+⟨Gurj,θrj⟩ Aj(uj,θj)=⟨Cnb(R..-gn)+(Ω·+Ω2)uj,θj⟩=⟨fb,θj⟩+⟨Guj,θj⟩ 其中： fb=Cnb(R..-gn), G=Ω.+Ω2, gn＝[0；-9.8；0]；根据Aej＝Arj-Aj，得：Aej=(fb)Tθej+(ω.ibb)T(urj×θej+uej×θj)+θejTΩ2urj+θjTΩ2uej---(1) 其中：fb：加速度计阵列质心视加速度uej：安装位置误差，uej＝urj-uj urj：实际安装位置θej：方位误差，θej＝θrj-θj θj：理论方位ω.ibb=[ω.ibxb,ω.ibyb,ω.ibzb] 由式(1)知，装配误差Aej取决于载体的线运动和角运动，在载体只有线运动而没有角运动时，则装配误差只与加速度计安装方位误差有关，与安装位置误差无关；所述测加速度计实际安装位置urj的方法：将微惯性测量组合MIMU安装于三轴转台内框上，1)、归零，使载体坐标系的Xb，Yb，Zb分别与导航系的Xn，Yn，Zn 一致，R为微惯性测量组合MIMU质心距导航系原点的距离；2)、中框以位置方式转动α角；3)、内框以位置方式转动β角，R1为微惯性测量组合MIMU按照步骤3转动后其质心距Yn轴的距离；4)、外框以角速度ω匀速转动(如图4)。以使载体受重力和向心力的双重影响；在重力和向心力的作用下，可得：Rn=R·sinαsinβ-R·cosαsinβR·cosβ---(2) R1=Rnx2+Rnz2 fb=Cnb(R..-gn) =1000cosβsinβ0-sinβcosβcosαsinα0-sinαcosα0001cos(ωt)0-sin(ωt)010sin(ωt)0cos(ωt)-R1ω2sin(ωt)gn-R1ω2cos(ωt)---(3) =gnsinαgncosαcosβ-R1ω2sinβ-gncosαsinβ-R1ω2cosβT ωib=Cnb0ω0 =1000cosβsinβ0-sinβcosβcosαsinα0-sinαcosα0001cos(ωt)0-sin(ωt)010sin(ωt)0cos(ωt)0ω0---(4) =ωsinαωcosαcosβ-ωcosαsinβT 式(2)、(3)、(4)中，R，α，β均为已知条件，改变不同的α，β和ω，采集多组数据，得加速度计实际安装位置值：urj=θrjT[ωibb(1)×][ωibb(1)×]θriT[ωibb(2)×][ωibb(2)×]θrjT[ωibb(3)×][ωibb(3)×]-1Aj(1)-θrjTfb(1)Aj(2)-θrjTfb(2)Aj(3)-θrjTfb(3)---(5), 由于理论位置uj已知，根据uej＝urj-uj，可得式(1)中安装位置误差uej，并将相关数据带入式(1)中，即可得到装配误差Aej；根据 Aj=A.rj-Aej, 得该加速度计的理论输出值Aj。