光纤惯组标定方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光纤惯组标定方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法包括：根据光纤惯组中光纤陀螺仪的线性速度区间，获取三轴转台的目标速率；根据所述目标速率，将所述三轴转台分别绕X轴、Y轴和Z轴旋转N整周时，得到光纤陀螺仪的多个N周输出参数和多个加速度计的输出值；根据所述多个N周输出参数，获取到所述光纤陀螺仪的标定参数；将所述多个加速度计的输出值输入加速度计误差模型，获取到加速度计的标定参数；本发明专利技术通过一次测试方法，实现对光纤惯组的多种参数进行标定，解决了现有技术中标定方法复杂和对标定仪器要求高的问题，标定方法简单且精度高，应用范围广。应用范围广。应用范围广。

Calibration method, device, computer equipment and storage medium of optical fiber IMU

【技术实现步骤摘要】
光纤惯组标定方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及测试
，具体涉及一种光纤惯组标定方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]捷联惯性导航是现代惯性技术发展的主流,实现捷联惯性系统的导航需要惯性测量组合(Inertial Measurement Unit,IMU,由陀螺仪和加速度计组成,简称光纤惯组)提供角速度和加速度,从而为载体提供准确的姿态、速度和位置信息。光纤惯组是惯性导航系统中不可缺少的核心单机。光纤惯组在使用前需要进行标定,标定出惯组的误差参数后,在后续捷联惯导航系统工作过程中,需要使用标定结果对惯组的输出数字量进行补偿,从而保证导航的精度。因此，光纤惯组的标定是捷联惯性导航系统的重要技术，标定结果的好坏将直接影响导航精度。
[0003]在现有技术的光纤惯组标定方法中通常需要进行多次速率试验，且对各个标定参数分别进行试验标定，因此存在标定方法复杂的问题，且对相关标定仪器的精度要求较高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供的光纤惯组标定方法、装置、计算机设备和存储介质，解决了现有技术中标定方法复杂和对标定仪器要求高的问题，标定方法简单且精度高，应用范围广。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种光纤惯组标定方法，所述方法包括：根据光纤惯组中光纤陀螺仪的线性速度区间，获取三轴转台的目标速率；根据所述目标速率，将所述三轴转台分别绕X轴、Y轴和Z轴旋转N整周时，得到光纤陀螺仪的多个N周输出参数和多个加速度计的输出值；根据所述多个N周输出参数，获取到所述光纤陀螺仪的标定参数；将所述多个加速度计的输出值输入加速度计误差模型，获取到加速度计的标定参数。
[0006]可选地，当三轴转台绕X轴转动时，X、Y、Z三个周的角速度输出值分别为ω
x
、ω
y
、ω
z
,其公式表达式为：
[0007][0008][0009]其中，ω
ie
是地球自转角速度，为当地纬度，K
gxa
、K
gya
、K
gza
表示陀螺仪的三个标度因素，E
gxz
、E
gxy
、E
gyz
、E
gyx
、E
gzy
、E
gzx
分别表示陀螺仪的安装误差角，D
x0
、D
y0
、D
z0
表示陀螺仪的零位，ω表示目标速率。
[0010]可选地，根据所述目标速率，将所述三轴转台分别绕X轴、Y轴和Z轴旋转N整周时，得到多个N周输出参数，包括：当三轴转台绕X轴转动时，且以所述目标速率正向旋转N整周时，对N周的正向输出值求和可得：
[0011][0012]当三轴转台以所述目标速率反向旋转N整周时，对N周的反向输出值求和可得：
[0013][0014]根据N周的正向输出值求和公式和N周的反向输出值求和公式，得到三轴转台绕X轴旋转N整周时N周输出参数的公式表达式：
[0015][0016]其中，N
gxa
、N
gya
、N
gza
表示陀螺仪的输出值，ΔN
gxa
、ΔN
gya
、ΔN
gza
表示三轴转台绕X轴旋转N周后陀螺仪的输出差值。
[0017]可选地，当三轴转台绕Y轴旋转N整周时N周输出参数的公式表达式：
[0018][0019]三轴转台绕Z轴旋转N整周时N周输出参数的公式表达式：
[0020][0021]其中，ΔN
gxc
、ΔN
gyc
、ΔN
gzc
表示三轴转台绕Y轴旋转N周后陀螺仪的输出差值，ΔN
gxb
、ΔN
gyb
、ΔN
gzb
表示三轴转台绕Z轴旋转N周后陀螺仪的输出差值。
[0022]可选地，根据所述多个N周输出参数，得到光纤陀螺的标度因素的公式表达式为：
[0023][0024]根据所述多个N周输出参数，得到光纤陀螺的安装误差角的公式表达式为：
[0025][0026]可选地，将所述多个加速度计的输出值输入加速度计误差模型得到线性方程组为：
[0027][0028]根据最小二乘法对所述线性方程组进行解算，得到所述加速度计的标度因数和安装误差角；
[0029]其中，上述公式中，N
ax
(1)，N
ax
(2)，
……
，N
ax
(24)，是各个位置加速计的输出值，B
x
(1)，B
x
(2)，
……
，B
x
(24)、B
y
(1)，B
y
(2)，
……
，B
y
(24)、B
z
(1)，B
z
(2)，
……
，B
z
(24)为三个加速度计的敏感真实加速度。
[0030]可选地，所述标定参数包括标度因数和安装误差角。
[0031]第二方面，本专利技术提供一种光纤惯组标定装置，所述装置包括：目标速率获取模块，用于根据光纤惯组中光纤陀螺仪的线性速度区间，获取三轴转台的目标速率；输出参数
获取模块，用于根据所述目标速率，将所述三轴转台分别绕X轴、Y轴和Z轴旋转N整周时，得到光纤陀螺仪的多个N周输出参数和多个加速度计的输出值；光纤陀螺仪的标定参数获取模块，用于根据所述多个N周输出参数，获取到所述光纤陀螺仪的标定参数；加速度计的标定参数获取模块，用于将所述多个加速度计的输出值输入加速度计误差模型，获取到加速度计的标定参数。
[0032]第三方面，本专利技术提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：根据光纤惯组中光纤陀螺仪的线性速度区间，获取三轴转台的目标速率；根据所述目标速率，将所述三轴转台分别绕X轴、Y轴和Z轴旋转N整周时，得到光纤陀螺仪的多个N周输出参数和多个加速度计的输出值；根据所述多个N周输出参数，获取到所述光纤陀螺仪的标定参数；将所述多个加速度计的输出值输入加速度计误差模型，获取到加速度计的标定参数。
[0033]第四方面，本专利技术提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据光纤惯组中光纤陀螺仪的线性速度区间，获取三轴转台的目标速率；根据所述目标速率，将所述三轴转台分别绕X轴、Y轴和Z轴旋转N整周时，得到光纤陀螺仪的多个N周输出参数和多个加速度计的输出值；根据所述多个N周输出参数，获取到所述光纤陀螺仪的标定参数；将所述多个加速度计的输出值输入加速度计误差模型，获取到加速度计的标定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤惯组标定方法，其特征在于，所述方法包括：根据光纤惯组中光纤陀螺仪的线性速度区间，获取三轴转台的目标速率；根据所述目标速率，将所述三轴转台分别绕X轴、Y轴和Z轴旋转N整周时，得到光纤陀螺仪的多个N周输出参数和多个加速度计的输出值；根据所述多个N周输出参数，获取到所述光纤陀螺仪的标定参数；将所述多个加速度计的输出值输入加速度计误差模型，获取到加速度计的标定参数。2.如权利要求1所述的光纤惯组标定方法，其特征在于，当三轴转台绕X轴转动时，X、Y、Z三个周的角速度输出值分别为ω
x
、ω
y
、ω
z
,其公式表达式为：,其公式表达式为：其中，ω
ie
是地球自转角速度，为当地纬度，K
gxa
、K
gya
、K
gza
表示陀螺仪的三个标度因素，E
gxz
、E
gxy
、E
gyz
、E
gyx
、E
gzy
、E
gzx
分别表示陀螺仪的安装误差角，D
x0
、D
y0
、D
z0
表示陀螺仪的零位，ω表示目标速率。3.如权利要求2所述的光纤惯组标定方法，其特征在于，根据所述目标速率，将所述三轴转台分别绕X轴、Y轴和Z轴旋转N整周时，得到多个N周输出参数，包括：当三轴转台绕X轴转动时，且以所述目标速率正向旋转N整周时，对N周的正向输出值求和可得：当三轴转台以所述目标速率反向旋转N整周时，对N周的反向输出值求和可得：
根据N周的正向输出值求和公式和N周的反向输出值求和公式，得到三轴转台绕X轴旋转N整周时N周输出参数的公式表达式：其中，N
gxa
、N
gya
、N
gza
表示陀螺仪的输出值，ΔN
gxa
、ΔN
gya
、ΔN
gza
表示三轴转台绕X轴旋转N周后陀螺仪的输出差值。4.如权利要求3所述的光纤惯组标定方法，其特征在于，当三轴转台绕Y轴旋转N整周时N周输出参数的公式表达式：三轴转台绕Z轴旋转N整周时N周输出参数的公式表达式：其中，ΔN
gxc
、ΔN
gyc
、ΔN
gzc

【专利技术属性】
技术研发人员：贺杰，舒畅，马超，
申请(专利权)人：重庆零壹空间科技集团有限公司北京零壹空间电子有限公司西安零壹空间科技有限公司北京零壹空间技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：