一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法及系统，采集若干组陀螺仪标定误差系数结果并进行数据重构，利用正交最小二乘法对重构数据进行固定窗口滑动拟合，以拟合误差和或最大拟合次数为判别式，获取最优拟合次数及最优估计参数，完成对标定过程误差系数拟合及预测。该方法具有拟合误差精度高、思路简单明了，编程容易实现的优点，提高了陀螺仪关键误差系数稳定性计算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法及系统
本专利技术涉及一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法及系统，尤其涉及一种采用滑动式固定长度的Chebyshev正交多项式最小二乘法来拟合陀螺仪标定误差系数曲线及预测其他时刻误差系数的方法，属于陀螺仪误差系数拟合及预测领域。
技术介绍
陀螺仪在飞行器中，陀螺仪漂移是惯性导航系统的主要误差源之一,直接影响最终精度。陀螺仪漂移率中包含有规律的常值漂移率，对陀螺仪误差系数的正确拟合，降低拟合误差提高拟合精度，是陀螺仪误差系数进行补偿及预测的有效途径。目前对陀螺仪误差项的一般拟合方法有如下：二次曲线拟合法和最小二乘法。若陀螺误差系数曲线规律非二次线性时，采用二次曲线拟合法拟合的结果与原始数据相差较大，无法达到正确拟合的目的。最小二乘法缺点是当拟合次数过小或者过大时，容易造成拟合误差发散情况。通过以上分析可以看出，准确快速地求解陀螺仪误差系数的拟合的次数及最优系数，降低拟合误差，提高预测精度，是陀螺仪误差系数拟合及预测领域的迫切需求。因此，需要研究一种新的曲线拟合及预测的方法弥补上述方法的不足。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法，其特征在于步骤如下：/n(1)采集m组陀螺仪原始标定数据结果中的预估项作为观测数据(x

【技术特征摘要】
1.一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法，其特征在于步骤如下：
(1)采集m组陀螺仪原始标定数据结果中的预估项作为观测数据(xi,yi)，i＝1,2,…,m，m为大于等于3的正整数；
(2)对观测数据(xi,yi)进行数据重构，得到重构观测数据(zi,yi)；
(3)对拟合初始变量进行赋值；
(4)对重构观测数据(zi,yi)进行N次正交最小二乘拟合，获取多项式系数向量A及拟合多项式fd；
(5)将zi带入多项式fd，计算拟合偏差；
(6)拟合偏差与判别式进行对比，若满足条件E>J且N<LN，则将N+1赋值给N，重复步骤(4)至(6)；否则，计算结束，输出当前N作为最优拟合次数及多项式系数向量A，进而得到更新后的拟合多项式fd；
(7)将拟预测时刻xk按步骤(2)中重构公式转换得到zk，带入更新后的拟合多项式fd得到xk时刻预测量fd(zk)。


2.根据权利要求1所述的一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法，其特征在于：每组陀螺仪原始标定数据结果中包括陀螺仪误差系数零次项、一次项以及二次项。


3.根据权利要求1所述的一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法，其特征在于：重构公式如下：

其中


4.根据权利要求1所述的一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法，其特征在于：对拟合初始变量进行赋值，具体包括：
拟合误差性能判别式J；拟合次数上限LN，LN为正整数；N为拟合次数且拟合次数初值N＝0，E为拟合偏差且初值E＝0。


5.根据权利要求4所述的一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法，其特征在于：所述步骤(4)对重构观测数据(zi,yi)进行N次正交最小二乘拟合，获取多项式系数向量A及拟合多项式fd，具体为：
根据F＝TA获取最优系数向量A，最小二乘求解多项式系数公式如下：
A＝(T′T)T′F
其中：A＝[a0,a1,…,aN]T，F＝[y1,y2,…,ym]T，
T为Ⅰ类Chebyshev多项式的结构矩阵，
Ⅰ类Chebyshev多项式递推公式如下当x∈[-1,1]时，



将获取的多项式系数向量A与多项式矩阵进行矩阵乘法，得到拟合多项式fd＝TA。


6.根据权利要求5所述的一种陀螺仪误差系数曲线拟合预测方法，其特征在于：将zi带入多项式fd...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘越，王蕾，李志刚，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11