一種基準不確定情況下陀螺儀組合誤差系數標定方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種誤差系數標定方法，尤其涉及一種基準不確定情況下巧螺儀組合 誤差系數標定方法，屬于捷聯慣性組合標定技術領域，可用于標定捷聯慣性組合中巧螺儀 組合的場合。
【背景技術】
[0002] 巧螺儀是慣性導航和慣性制導系統的基本測量元件之一，它安裝在運載體內部， 用于測量運載體的運動角速度，并通過對角速度的積分，求得載體運動的角度。巧螺儀組合 的性能和精度直接影響導航和制導系統的精度，對慣性系統的性能起著關鍵的作用。捷聯 慣性組合是將巧螺儀組合和加速度計組合集成在一起并直接安裝在運載體上的慣性測量 裝置。捷聯慣性組合在結構安裝，慣性儀表W及系統的工程實現中各個環節都不可避免的 存在誤差。通常由于存儲、氣候環境變化、運輸及捷聯慣性組合自身性能不穩定等因素的影 響，組合誤差模型的某些誤差系數會發生變化。為了確保系統的對準和導航精度，必須對巧 螺儀的刻度系數誤差、零位誤差及安裝角誤差等進行精確標定并加W補償。一般標定方法 進行標定時使用的轉臺需要有精確的水平基準及方位基準，其中，水平基準精度±2"，方 位基準精度±20"。在實驗室中，若轉臺位置發生改變，或將轉臺轉移到外場進行測試，需 要采用計量等方法進行轉臺的標定，費時費力。該種標定方法只有在得到精確的水平基準 和方位基準才能標定出巧螺儀的誤差系數，限制了標定條件，不利于機動情況下的快速標 定。
[0003] 因此，為了能在基準不確定情況下也能將巧螺儀組合誤差系數進行標定，提高外 場標定效率，并提高標定系數的精度，需要研究一種新型的捷聯慣性組合巧螺儀組合誤差 標定方法。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種基準不確定情況下巧螺儀組 合誤差系數標定方法，該方法實現了對捷聯慣性組合巧螺儀組合在基準不確定情況下誤差 系數的標定，降低了對基準精度的要求。
[0005] 本發明的一種基準不確定情況下巧螺儀組合誤差系數標定方法，該方法用于在基 準不確定情況下計算捷聯慣性組合中巧螺儀組合誤差模型的系數，在基準不確定情況下， 安裝在雙軸旋轉機構上的捷聯慣性組合巧螺儀組合誤差模型為
[0006]
【主權項】
1. 一種基準不確定情況下巧螺儀組合誤差系數標定方法，其特征在于；該方法用于在 基準不確定情況下計算捷聯慣性組合中巧螺儀組合誤差模型的系數，在基準不確定情況 下，安裝在雙軸旋轉機構上的捷聯慣性組合巧螺儀組合誤差模型為
其中：〇。= ? i,cosL，Q。為地球轉速投影到地理坐標系中的北向分量；Q u= ? ie sinL，Qu為地球轉速投影到地理坐標系中的天向分量；。ie為地球自轉角速度;L為測試 地點地球締度和《/分別為經補償得到的捷聯慣性組合X、Y、Z軸角速度； 5 D。,、5 D。,和5 D分別為X、Y、Z軸巧螺儀的零次項偏差；S k gx、5 kgy和5 k gz分別為X、 Y、Z軸巧螺儀的標度因數偏差；S Eyx為X軸相對于Y軸的安裝誤差角偏差；5 E zx為X軸相 對于Z軸的安裝誤差角偏差；5 Exy為Y軸相對于X軸的安裝誤差角偏差；5 E ZY為Y軸相對 于Z軸的安裝誤差角偏差；5 Exz為Z軸相對于X軸的安裝誤差角偏差；5 E YZ為Z軸相對于 Y軸的安裝誤差角偏差；a為雙軸旋轉機構內框架的旋轉角；目為雙軸旋轉機構外框架的 旋轉角；V為捷聯慣性組合第一個測量位置的姿態方位角、0為捷聯慣性組合第一個測量 位置的姿態俯仰角，Y為捷聯慣性組合第一個測量位置的姿態滾轉角； 步驟如下： (1)將捷聯慣性組合安裝在雙軸旋轉機構上，調節雙軸旋轉機構使捷聯慣性組合靜置 于16個不同的位置； 似在第i位置時，采集捷聯慣性組合X、Y、Z軸加速度計經過A t砂輸出的脈沖數 N。, (i)、Nw a)和N。, (i)，采集捷聯慣性組合X、Y、Z軸巧螺儀經過A t輸出的脈沖數Ng, a)、 Ngy(i)和Ngz(i)并且記錄該位置雙軸旋轉機構內外框架的旋轉角a (i)和目（i)，計算X、 Y、Z軸加速度計的脈沖數輸出頻率Ay (i)、Ay (i)和A,(i)及X、Y、Z軸巧螺儀組合的脈沖數 輸出頻率Gx(i)、Gy(i)和Gz(i)，其中i = 1，2,3. .. 16, At的取值范圍為60-90砂； (3) 根據步驟（2)得到的十六個位置的巧螺儀組合和加速度計組合的脈沖數輸出頻 率，并結合已知的誤差系數經多次測量取得的均值，計算得到各位置經補償的捷聯慣性組 合 X、Y、Z 軸加速度 abx' (i)、abY' (i)、abz' (i)和角速度< a)、《/ a)、《z' (i); 其中，已知的誤差系數包括加速度計組合的零次項、標度因數、安裝誤差角、標度因數不對 稱項誤差W及巧螺儀組合的零次項、標度因數、安裝誤差角； (4) 計算得到捷聯慣性組合在第一個位置的初始俯仰角0。、初始滾轉角Y。和初始方 位角V。； (5) 根據步驟（2)中得到的十六個位置內外框架旋轉角、步驟（3)中計算得到的巧螺儀 組合經過補償后得到的角速度、步驟（4)中計算所得的初始姿態角W及加速度計組合輸出 的精確的初始俯仰角和初始滾轉角，計算捷聯慣性組合巧螺儀組合誤差模型中的誤差系數
偏差，包括標度因數偏差、零次項偏差、安裝誤差角偏差、初始方位角誤差； (6) 令方位角為初始方位角與其對應誤差之和，代入步驟巧）中進行重新計算，得到新 的方位角誤差；多次重復計算后得到雙軸旋轉機構在第1位置處精確的方位角，同時可得 巧螺儀組合各誤差系數偏差的值； (7) 將通過步驟（6)得到的誤差系數偏差與已知的巧螺儀組合的零次項、標度因數、安 裝誤差角對應求和，得到巧螺儀組合的誤差系數精確值，實現基準不確定情況下巧螺儀組 合誤差系數標定。
2.根據權利要求1所述的一種基準不確定情況下巧螺儀組合誤差系數標定方法，其特 征在于： 步驟（1)中捷聯慣性組合的16個位置分別為： 位置1 ;調節雙軸旋轉機構使捷聯慣性組合靜止于某一任意位置，記錄此時的內框架 旋轉角a (1)和外框架旋轉角目（1); 位置2;調節雙軸旋轉機構使內框架旋轉角度a (2) = a (1)+90°，外框架旋轉角度 目似=目（1); 位置3;調節雙軸旋轉機構使內框架旋轉角度a (3) = a (1)+180°，外框架旋轉角度 目（3)=目（1); 位置4;調節雙軸旋轉機構使內框架旋轉角度a (4) = a (1)+270°，外框架旋轉角度 目（4)=目（1); 位置5;調節雙軸旋轉機構使內框架旋轉角度a巧）=a