一种冗余配置惯性测量单元双轴旋转调制方法技术

本发明专利技术涉及一种冗余配置惯性测量单元双轴旋转调制方法。利用冗余配置惯性测量单元常值误差由其各个传感器常值误差线性组合而成的特性，构建通用的冗余惯性测量单元常值误差模型，通过双轴旋转对冗余惯性测量单元进行常值误差调制，实现误差补偿。在此基础上，考虑实际导航中载体角运动对双轴旋转调制的影响，提出基于姿态角的双轴旋转方案实现导航系下的误差调制，有效隔离载体角运动，提升误差调制效果。该发明专利技术可对冗余配置惯性测量单元进行常值误差调制，同时在载体发生角运动的情况下仍然具备良好的调制效果，显著提高冗余配置惯性测量单元的导航精度。本发明专利技术属于惯性导航技术领域，可应用于冗余配置型惯性测量单元误差补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种冗余配置惯性测量单元双轴旋转调制方法
本专利技术涉及一种冗余配置惯性测量单元双轴旋转调制方法，适用于冗余配置型惯性测量单元误差补偿的场合。技术背景惯性导航是各类运载体实现自主导航的核心技术，因此惯性导航系统的导航精度和可靠性直接影响了运载体的导航性能。惯性导航系统导航精度和可靠性的提高可以通过提高惯性器件精度及可靠性来实现，然而，单纯提高惯性器件精度和可靠性将会使成本大幅提升，且精度和可靠性提升到一定程度后在技术上将难以实现，因此，在惯性器件精度和可靠性一定的情况下，如何提高惯性导航系统的导航精度及可靠性成为各研究机构研究的热点。在提高系统可靠性方面，采用冗余惯性器件配置成为一个行之有效的方法，相对于传统的三轴正交配置惯导系统，冗余配置的惯性器件可大幅提高系统的可靠性，因此，在可靠性要求较高的领域其应用越来越广泛，如航天、航海等，从最初的四表冗余到六表冗余再到十二表冗余，冗余量越来越大，可靠性也越来越高。冗余惯性器件配置的惯导系统虽然也能通过数据融合等方式提高导航精度，但其提升幅度有限。在惯性导航领域，更广泛使用的提高系统精度的方法是旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冗余配置惯性测量单元双轴旋转调制方法，其特征在于建立通用的冗余配置惯性测量单元常值误差模型，推导冗余配置惯性测量单元双轴旋转调制方程，实现冗余配置惯性测量单元的常值误差补偿，具体包括以下步骤：/n(1)惯性测量单元坐标系下等效的常值误差由其各个传感器常值误差线性组合而成，因此，通用的冗余配置惯性测量单元常值误差模型可表示如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种冗余配置惯性测量单元双轴旋转调制方法，其特征在于建立通用的冗余配置惯性测量单元常值误差模型，推导冗余配置惯性测量单元双轴旋转调制方程，实现冗余配置惯性测量单元的常值误差补偿，具体包括以下步骤：
(1)惯性测量单元坐标系下等效的常值误差由其各个传感器常值误差线性组合而成，因此，通用的冗余配置惯性测量单元常值误差模型可表示如下：






其中，分别为惯性测量单元x、y、z轴等效陀螺常值误差，分别为惯性测量单元x、y、z轴等效加速度计常值误差，i为陀螺或加速度计的序号，n为陀螺或加速度计总数量，εi为第i个陀螺的常值误差，▽i为第i个加速度计的常值误差，kgxi、kgyi、kgzi分别为第i个陀螺常值误差在惯性测量单元x、y、z轴等效陀螺常值误差中的权重，kfxi、kfyi、kfzi分别为第i个加速度计常值误差在惯性测量单元x、y、z轴等效加速度计常值误差中的权重；
(2)单陀螺或加速度计的常值误差在惯性测量单元坐标系下的投影表示如下：






其中，分别为第i个陀螺常值误差在惯性测量单元x、y、z轴上的投影，分别为第i个加速度计常值误差在惯性测量单元x、y、z轴上的投影，αi为第i个陀螺或加速度计敏感轴方向与惯性测量单元z轴方向的夹角，βi为第i个陀螺或加速度计敏感轴方向在惯性测量单元xy平面的投影与惯性测量单元x轴的夹角，sin为正弦函数，cos为余弦函数；
(3)双轴旋转机构旋转外框轴时单陀螺或加速度计的误差调制方程如下：






其中，分别为第i个陀螺常值误差在载体系x、y、z轴上的投影，分别为第i个加速度计常值误差在载体系x、y、z轴上的投影，Ω为旋转机构旋转角速率，t为旋转时间；
(4)双轴旋转机构旋转内框轴时单陀螺或加速度计的误差调制方程如下：






(5)控制双轴旋转机构按照一定的转位次序先后旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：任元，朱挺，王丽芬，翟雪瑞，陈晓岑，张健，邹涛，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学，
类型：发明
国别省市：北京;11