【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
微惯性测量组合由于具有成本低、重量轻、体积小、可靠性高、抗振动冲击力强等一系列独特的优点，其应用前景也越来越广阔，不仅在军事领域，而且在民用领域都具有广阔的应用前景。但是由于装配误差的存在会影响微惯性测量组合中加速度计的输出，进而会影响后续算法解算结果，因而针对由于装配误差建立模型并进行修正是非常必要的。所述装配误差包括安装方位误差和安装位置误差。目前，国内外针对这方面的研究状况如下：美国科罗拉多州大学的Friedrich Roth等人针对由3陀螺3加速度计组成的微惯性测量组合采用了方位偏差的补偿方法，主要考虑到3陀螺3加速度计组成的微惯性测量组合在载体转速较小的时候，其安装位置误差对测量输出值影响不是很大，故其采用的修正(补偿)方案只对安装方位误差进行补偿，并没有考虑安装位置误差；又如西安炮兵工程学院研制的由三个挠性摆式加速度计和两个动力调谐陀螺组成的捷联惯性测量组合，其采用的输出修正模型为：<mrow><msub><mi>u</mi><mi>AI</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>k</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>k</mi>&l...
【技术保护点】
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Ａ↓［ｒｊ］减去理论输出值Ａ↓［ｊ］等于误差值Ａ↓［ｅｊ］，即Ａ↓［ｅｊ］＝Ａ↓［ｒｊ］－Ａ↓［ｊ］，则Ａ↓［ｊ］＝Ａ↓［ｒｊ］－Ａ↓［ｅｊ］；其特征在于：设加速度计ｊ的理论安装位置和方位为ｕ↓［ｊ］和θ↓［ｊ］，实际位置和方位为ｕ↓［ｒｊ］和θ↓［ｒｊ］，则加速度计实际输出和理论输出分别为：Ａ↓［ｒｊ］（ｕ↓［ｒｊ］，θ↓［ｒｊ］）＝〈Ｃ↓［ｎ］↑［ｂ］（＊－ｇ↓［ｎ］）＋（＊＋Ω↑［２］）ｕ↓［ｒｊ］，θ↓［ｒｊ］〉＝〈ｆ↑［ｂ］，θ↓［ｒｊ］〉＋〈Ｇｕ↓［ｒｊ］，θ↓［ｒｊ］〉Ａ↓［ｊ］（ｕ↓［ｊ］，θ↓［ｊ］）＝〈Ｃ↓［ｎ］↑［ｂ］（＊－ｇ↓［ｎ］）＋（＊＋Ω↑［２］）ｕ↓［ｊ］，θ↓［ｊ］〉＝〈ｆ↑［ｂ］，θ↓［ｊ］〉＋〈Ｇｕ↓［ｊ］，θ↓［ｊ］〉其中：ｆ↑［ｂ］＝Ｃ↓［ｎ］↑［ｂ］（＊－ｇ↓［ｎ］），Ｇ＝＊＋Ω↑［２］，ｇ↓［ｎ］＝［０；－９．８；０］；根据Ａ↓［ｅｊ］＝Ａ↓［ｒｊ］－Ａ↓［ｊ］，得：Ａ↓［ｅｊ］＝（ｆ↑［ｂ］）↑［Ｔ］θ↓［ｅｊ］＋（＊↓［ｉｂ］↑［ｂ］）↑［Ｔ］（...
【技术特征摘要】
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：<mrow><msub><mi>A</mi><mi>rj</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>u</mi><mi>rj</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>θ</mi><mi>rj</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo>⟨</mo><msubsup><mi>C</mi><mi>n</mi><mi>b</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mover><mi>R</mi><mrow><mo>.</mo><mo>.</mo></mrow></mover><mo>-</mo><msub><mi>g</mi><mi>n</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mover><mi>Ω</mi><mo>·</mo></mover><mo>+</mo><msup><mi>Ω</mi><mn>2</mn></msup><mo>)</mo></mrow><msub><mi>u</mi><mi>rj</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>θ</mi><mi>rj</mi></msub><mo>⟩</mo><mo>=</mo><mo>⟨</mo><msup><mi>f</mi><mi>b</mi></msup><mo>,</mo><msub><mi>θ</mi><mi>rj</mi></msub><mo>⟩</mo><mo>+</mo><mo>⟨</mo><msub><mi>Gu</mi><mi>rj</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>θ</mi><mi>rj</mi></msub><mo>⟩</mo></mrow><mrow><msub><mi>A</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>u</mi><mi>j</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>θ</mi><mi>j</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo>⟨</mo><msubsup><mi>C</mi><mi>n</mi><mi>b</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mover><mi>R</mi><mrow><mo>.</mo><mo>.</mo></mrow></mover><mo>-</mo><msub><mi>g</mi><mi>n</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mover><mi>Ω</mi><mo>·</mo></mover><mo>+</mo><msup><mi>Ω</mi><mn>2</mn></msup><mo>)</mo></mrow><msub><mi>u</mi><mi>j</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>θ</mi><mi>j</mi></msub><mo>⟩</mo><mo>=</mo><mo>⟨</mo><msup><mi>f</mi><mi>b</mi></msup><mo>,</mo><msub><mi>θ</mi><mi>j</mi></msub><mo>⟩</mo><mo>+</mo><mo>⟨</mo><msub><mi>Gu</mi><mi>j</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>θ</mi><mi>j</mi></msub><mo>⟩</mo></mrow>其中：<mrow><msup><mi>f</mi><mi>b</mi></msup><mo>=</mo><msubsup><mi>C</mi><mi>n</mi><mi>b</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mover><mi>R</mi><mrow><mo>.</mo><mo>.</mo></mrow></mover><mo>-</mo><msub><mi>g</mi><mi>n</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow><mrow><mi>G</mi><mo>=</mo><mover><mi>Ω</mi><mo>.</mo></mover><mo>+</mo><msup><mi>Ω</mi><mn>2</mn></msup><mo>,</mo></mrow>gn＝[0；-9.8；0]；根据Aej＝Arj-Aj，得：<mrow><msub><mi>A</mi><mi>ej</mi></msub><mo>=</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msup><mi>f</mi><mi>b</mi></msup><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup><msub><mi>θ</mi><mi>ej</mi></msub><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msubsup><mover><mi>ω</mi><mo>.</mo></mover><mi>ib</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>u</mi><mi>rj</mi></msub><mo>×</mo><msub><mi>θ</mi><mi>ej</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>u</mi><mi>ej</mi></msub><mo>×</mo><msub><mi>θ</mi><mi>j</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>θ</mi><mi>ej</mi><mi>T</mi></msubsup><msup><mi>Ω</mi><mn>2</mn></msup><msub><mi>u</mi><mi>rj</mi></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>θ</mi><mi>j</mi><mi>T</mi></msubsup><msup><mi>Ω</mi><mn>2</mn></msup><msub><mi>u</mi><mi>ej</mi></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>其中：fb：加速度计阵列质心视加速度uej：安装位置误差，uej＝urj-ujurj：实际安装位置θej：方位误差，θej＝θrj-θjθj：理论方位<mrow><msubsup><mover><mi>ω</mi><mo>.</mo></mover><mi>ib</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>=</mo><mo>[</mo><msubsup><mover><mi>ω</mi><mo>.</mo></mover><mi>ibx</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mover><mi>ω</mi><mo>.</mo></mover><mi>iby</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mover><mi>ω</mi><mo>.</mo></mover><mi>ibz</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>]</mo></mrow>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：<mrow><msub><mi>R</mi><mi>n</mi></msub><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>R</mi><mo>·</mo><mi>sin</mi><mi></mi><mi>α</mi><mi>sin</mi><mi>β</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>-</mo><mi>R</mi><mo>·</mo><mi>cos</mi><mi></mi><mi>α</mi><mi>sin</mi><mi>β</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>R</mi><mo>·</mo><mi>cos</mi><mi>β</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>R</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msqrt><msup><msub><mi>R</mi><mi>nx</mi></msub><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><msub><mi>R</mi><mi>nz</mi></msub><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow><mrow><msup><mi>f</mi><mi>b</mi></msup><mo>=</mo><msubsup><mi>C</mi><mi>n</mi><mi>b</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mover><mi>R</mi><mrow><mo>.</mo><mo>.</mo></mrow></mover><mo>-</mo><msub><mi>g</mi><mi>n</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mi>cos</mi><mi>β</mi></mtd><mtd><mi>sin</mi><mi>β</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><mi>sin</mi><mi>β</mi></mtd><mtd><mi>cos</mi><mi>β</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>cos</mi><mi>α</mi></mtd><mtd><mi>sin</mi><mi>α</mi></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>-</mo><mi>sin</mi><mi>α</mi></mtd><mtd><mi>cos</mi><mi>α</mi></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mfenced><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><mi>ωt</mi><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mi>ωt</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mi>ωt</mi><mo>)<...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦丽，余靖娜，张文栋，熊继军，刘俊，李杰，孟令军，张会新，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]
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