一种双轴旋转调制系统全参数自标定方法技术方案

本发明专利技术公开一种双轴旋转调制系统全参数自标定方法，适用于静止、晃动、航行等各类静、动态基座环境。通过准确建立惯性测量单元(IMU)的全参数测量误差模型，设计特定的内、外框架转位旋转次序，可全方位激励IMU的各项测量误差参数，并最终体现在惯导解算速度、位置误差的变化趋势中。将惯导速度、位置与外部参考信息对比获得速度误差、位置误差的量测值，利用卡尔曼滤波器作为标定方案的数学实现工具，最终实现三个轴向陀螺/加速度计零偏误差、安装偏角误差、刻度系数误差等全参数的免拆装自标定，补偿后可提高惯导系统的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种双轴旋转调制系统全参数自标定方法
本专利技术属于惯性导航技术，特别是涉及一种双轴旋转调制系统全参数自标定方法。
技术介绍
目前，采用双轴旋转调制的系统方案，是实现高精度惯性导航的有效途径之一。中等精度的惯性系统通过旋转调制，可以有效抑制陀螺漂移和加速度计零偏的影响，显著提高惯导系统的导航精度并有效降低成本。但是，调制方法从原理上并不能完全抑制惯性器件的所有误差，尤其惯性器件的标定参数还存在与时间相关的长期不确定性变化，造成旋转调制系统实际导航精度逐渐下降。因此，根据系统的实际导航性能的变化，需对双轴旋转调制惯导系统进行不定期重新标定。常规的惯导系统标定方案需将IMU从双轴旋转框架中拆卸下来，在实验室静基座条件下利用高精度双轴位置/速率转台实现IMU的全参数标定，不但标定流程复杂，且耗费周期长，标定成本昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于双轴旋转机构的惯导系统全参数自标定方法，可以免于拆卸IMU，且不需要双轴转台支持，操作流程简化，标定周期短，成本低，适用于各类静、动基座环境，可有效保证惯导系统的长期导航精度。本专利技术的方法要解决的技术问题是如何利用双轴旋转框架及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轴旋转调制系统全参数自标定方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)、建立IMU全参数测量误差模型；步骤(2)、将IMU全参数测量误差模型扩展入导航误差模型中，建立适用于IMU全参数自标定的卡尔曼滤波器；步骤(3)、双轴旋转调制系统在调平、对准后转入导航状态，启动卡尔曼滤波器，开始进入标定；步骤(4)、按设定的转位次序控制双轴旋转框架转动，将惯导系统的速度、位置信息与外部参考信息实时对比，获得速度误差、位置误差的量测量，作为卡尔曼滤波器的量测量；步骤(5)、利用卡尔曼滤波器在线估计IMU误差参数，直到标定结束；步骤(6)、根据估计的IMU误差参数，补偿标定参数，完成系统标定。

【技术特征摘要】
1.一种双轴旋转调制系统全参数自标定方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)、建立IMU全参数测量误差模型；步骤(2)、将IMU全参数测量误差模型扩展入导航误差模型中，建立适用于IMU全参数自标定的卡尔曼滤波器；步骤(3)、双轴旋转调制系统在调平、对准后转入导航状态，启动卡尔曼滤波器，开始进入标定；步骤(4)、按设定的转位次序控制双轴旋转框架转动，将惯导系统的速度、位置信息与外部参考信息实时对比，获得速度误差、位置误差的量测量，作为卡尔曼滤波器的量测量；步骤(5)、利用卡尔曼滤波器在线估计IMU误差参数，直到标定结束；步骤(6)、根据估计的IMU误差参数，补偿标定参数，完成系统标定。2.按照权利要求1所述的方法，其中所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉翠萍，张金亮，徐晓乐，方景洋，朱少华，崔未东，宫海涛，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61