一种惯性平台的对准误差标定方法和方位角测量方法技术

本申请涉及惯性测量领域，具体公开了一种惯性平台的对准误差标定方法和方位角测量方法。对准误差标定方法包括：获取平台多个自对准方位角，多个自对准方位角与多个真实方位角一一对应；根据多个真实方位角和多个自对准方位角的差值，拟合得到对准误差函数，对准误差函数用于指示任意方位角对应的对准误差，对准误差和自对准方位角用于指示真实方位角的测量结果。方位角测量方法包括：获取当前自对准方位角；根据当前自对准方位角，以及上述对准误差函数，确定当前真实方位角。本申请的方案实现不同基座方位的自对准误差标定，以及在装备运行时进行误差补偿，从而实现准确地自对准，提升对准精度水平。提升对准精度水平。提升对准精度水平。

【技术实现步骤摘要】
一种惯性平台的对准误差标定方法和方位角测量方法


[0001]本申请涉及惯性测量的
，特别是一种惯性平台的对准误差标定方法和方位角测量方法。

技术介绍

[0002]惯性平台作为装备的关键设备，其对准精度直接影响了装备航行精度，大量的工程数据分析发现，惯性平台自对准误差与基座方位存在相关关系，且具有良好的重复性，这种现象又称航向效应。如何实现对不同基座方位的自对准误差进行标定，并如何在装备运行时进行准确地自对准，是本申请需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种惯性平台的对准误差标定方法和方位角测量方法，目的是实现对不同基座方位的自对准误差进行标定，并对当前方位的自对准结果进行补偿，以在装备运行时实现准确地自对准，提升对准精度水平。
[0004]第一方面，提供了一种惯性平台的对准误差标定方法，包括：
[0005]获取平台多个自对准方位角，所述多个自对准方位角与多个真实方位角一一对应；
[0006]根据所述多个真实方位角和所述多个自对准方位角的差值，拟合得到对准误差函数，所述对准误差函数用于指示任意自对准方位角对应的对准误差，其中，对准误差和自对准方位角用于指示真实方位角的测量结果。
[0007]与现有技术相比，本申请提供的方案至少包括以下有益技术效果：
[0008]通过实现对不同基座方位的自对准误差进行标定，从而在装备运行时，通过对当前方位的自对准结果进行补偿，提升对准精度水平。
[0009]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述对准误差函数满足：
[0010][0011]其中，Δα为对准误差，为自对准方位角，K1、K2、K3、K4为误差系数。
[0012]上述形式的对准误差函数有利于提升对准误差解算准确度。
[0013]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述拟合得到对准误差函数，包括：
[0014]对代价函数寻优，所述代价函数满足：
[0015][0016]其中，α
i
为第i个方位的真实方位角，为第i个方位的自对准方位角，q
i
为加权系数。
[0017]代价函数考虑真实方位角与自对准方位角的差值，以及对应对准误差，有利于拟
合出准确的对准误差函数。
[0018]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述代价函数通过粒子群寻优解算，其中粒子种群数量为10～50个，迭代次数为50～500次，寻优区间为[
‑
0.5，0.5]。
[0019]代价函数参数选择合适，有利于拟合出准确的对准误差函数。
[0020]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，加权系数q
i
满足：
[0021][0022]其中，为第i个方位平台自对准标准差，为全部方位自对准标准差的和。
[0023]多个真实方位角对应的寻优权重可以不同。由此可以弱化离散度较大的自对准方位角，强化离散度较小的自对准方位角。也就是说，实现对不同方位角有针对性的拟合。
[0024]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述真实方位角通过陀螺仪检测得到，所述真实方位角满足：
[0025][0026]ω
xi
(i＝1，2，3)为X
p
轴角速率，，α为X
p
轴在台体零位置处与正北方向的夹角，θ为三位置对准的转位角度。
[0027]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述自对准方位角通过检测电流得到，所述自对准方位角满足：
[0028][0029]其中，I
xi
(i＝1，2，3)为第i位置稳定调平加矩电流的平均值，θ为三位置对准的转位角度。
[0030]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述多个真实方位角为等角度间隔的8～32个方位。
[0031]方位角的数量选择合适，有利于拟合出准确的对准误差函数。
[0032]第二方面，提供了一种惯性平台的方位角测量方法，包括：
[0033]获取平台当前自对准方位角；
[0034]根据所述当前自对准方位角以及如上述第一方面中的任意一种实现方式中所述的方法得到的所述对准误差函数Δα，进行补偿有：
[0035]表示补偿后的方位角。
[0036]补偿后的方位角更接近于当前真实方位角，提升对准精度水平。
[0037]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述真实方位角用于指示导航解算初始方位角。
[0038]由此有利于在导航起始阶段提供更高精度的方位测量，进而减小导航解算误差，提高导航精度。
[0039]第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备用于执行如上述第一方面至第二方面中的任意一种实现方式中所述的方法。
附图说明
[0040]图1为是本申请实施例提供的一种惯性平台的对准误差标定方法的示意性流程图。
[0041]图2为平台坐标系与地理坐标系之间的关系。
[0042]图3为本申请实施例提供的一种惯性平台的方位角测量方法的示意性流程图。
[0043]图4为本申请实施例提供的一种惯性平台三位置自对准误差曲线拟合补偿流程示意图。
[0044]图5为本申请实施例提供的粒子群代价函数适应度值收敛曲线图。
[0045]图6为本申请实施例提供的对准误差函数拟合曲线图。
具体实施方式
[0046]下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述。
[0047]惯性平台自对准误差与基座方位存在相关关系。为获取全方位惯性平台自对准误差，进而在对准时进行补偿，本申请实施例提供一种惯性平台的对准误差标定方法。
[0048]图1是本申请实施例提供的一种惯性平台的对准误差标定方法的示意性流程图。
[0049]110，获取平台多个自对准方位角，多个自对准方位角与多个真实方位角一一对应。
[0050]为补偿平台系统漂移的航向效应，采用多方位的方法检测平台系统在各个方位的对准真北精度。对准真北检测在北偏西0
°
～360
°
的范围内，根据需要设置起点角度A角度间隔B，在A+B
×
k～A+B
×
(k+1)的区间(k＝0,1,2,3...,(360/B
‑
1))内选取角度，即每B度范围内选取一个方位进行对准真北精度检测，实际测试时平台放在具有隔离地基的大理石平台上，手动转动平台调整基座方位，对基座转动到所需方位的精度要求不高，在每个方位，惯性平台进行六次自对准，并在台体锁零调平位置，利用陀螺经纬仪或经纬仪测量台体上所安装六面体的真实方位。
[0051]惯性平台自对准时，通过石英表敏感重力分量，陀螺仪力矩器加矩，使台体保持水平调平，方位轴保持在期望角度，陀螺仪力矩器加矩量表征了地速分量在相应轴上的投影，三位置自对准就是将台体转动到三个方位，利用不同方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种惯性平台的对准误差标定方法，其特征在于，包括：获取平台多个自对准方位角，所述多个自对准方位角与多个真实方位角一一对应；根据所述多个真实方位角和所述多个自对准方位角的差值，拟合得到对准误差函数，所述对准误差函数用于指示任意自对准方位角对应的对准误差，其中，对准误差和自对准方位角用于指示真实方位角的测量结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对准误差函数满足：其中，Δα为对准误差，为自对准方位角，K1、K2、K3、K4为误差系数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拟合得到对准误差函数，包括：对代价函数寻优，所述代价函数满足：其中，α
i
为第i个方位的真实方位角，为第i个方位的自对准方位角，q
i
为加权系数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述代价函数通过粒子群寻优解算，其中粒子种群数量为10～50个，迭代次数为50～500次，寻优区间为[
‑
0.5，0.5]。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，加权系数q
i
满足：其中，为第i个方位平台自对准标准差，为全部方位自对准标准差的和。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓超，李洪伟，段英尧，包诗林，张金云，
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：