一种面向光电吊舱的六面体棱镜和制造技术

本发明专利技术公开了一种面向光电吊舱的六面体棱镜和

【技术实现步骤摘要】
一种面向光电吊舱的六面体棱镜和IMU安装误差标定方法


[0001]本专利技术涉及导航
，特别是一种面向光电吊舱的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法
。

技术介绍

[0002]随着光电探测技术的发展，高精度
、
小型化的光电探测系统在各型无人机或有人机上得到了广泛应用
。
光电探测系统目标定位与载机导航系统的位置和姿态测量信息相关，载机的位置和姿态信息一般通过高精度组合惯导设备测量获取
。
光电探测系统与导航系统间的对准误差是其目标定位误差的主要影响因素之一，因此在初始安装时，需要精确测量光电系统与载机
、
载机与组合惯导之间的安装对准误差，并在后续计算时进行补偿
。
[0003]上述安装对准误差的测量需要将组合惯导设备中的惯性测量部件
(IMU)
的坐标轴传递到六面体棱镜上，便于利用光学测量设备进行精确测量
。
中国专利技术专利“一种基于转台传递的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法”(
申请号：
202010050940.7
，公开日：
2020.03.10)
公开了一种基于转台传递的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定，该方法将
IMU
安装于三轴转台的中心，然后通过陀螺经纬仪标定六面体棱镜与转台轴系之间的相对角度关系；再通过三轴转台标定
IMU
与转台轴系之间的相对角度关系；最后根据六面体棱镜与转台轴系之间的相对角度关系
、IMU
与转台轴系之间的相对角度关系，通过坐标转换得到六面体棱镜与
IMU
之间的角度关系
。
该方法需要专业人员操作高精度三轴转台实施，不仅对场地和人员素质要求较高，而且流程复杂，工程化操作性不高
。
因此，亟需研发一种操作简单且易于工程化实施的面向光电吊舱的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种面向光电吊舱的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法
。
本专利技术的安装误差标定方法不仅操作简单而且还易于工程化实施
。
[0005]本专利技术的技术方案：一种面向光电吊舱的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法，包括如下步骤：
[0006]S1、
组合惯导设备的安装和自动定向全站仪的架设；
[0007]S2、
对组合惯导设备进行姿态的测量；
[0008]S3、
自动定向全站仪进行测量棱镜的操作，即对六面体棱镜和全向棱镜之间夹角的测量；
[0009]S4、
自动定向全站仪完成棱镜测量后，静止2分钟，完成自动定向全站仪上主
GNSS
天线指向副
GNSS
天线的矢量方位角
α
的测量和输出；
[0010]S5、
计算六面体棱镜
X
轴和
IMU
的
X
轴角度偏差
、
六面体棱镜
Y
轴和
IMU
的
Y
轴角度偏差以及六面体棱镜
Z
轴和
IMU
的
Z
轴角度偏差；
[0011]S6、
得到六面体棱镜和
IMU
的三轴角度偏差
δ
X
、
δ
Y
和
δ
Z
。
[0012]前述的一种面向光电吊舱的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法中，所述组合惯
导设备姿态测量的过程为：
[0013]组合惯导设备上电，完成初始对准后，测试车按照预定路线运行
30
分钟，完成组合惯导设备的姿态测量，然后返回起始点，并将测试车尾部朝向自动定向全站仪；
[0014]然后，记录静止状态下组合惯导设备在1分钟时间内输出的方位角，计算得到方位角均值
[0015]前述的一种面向光电吊舱的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法中，自动定向全站仪测量棱镜的过程为：
[0016]S31、
自动定向全站仪瞄准和测量六面体棱镜；
[0017]调整自动定向全站仪主
GNSS
天线，使得通过自动定向全站仪的目镜能够瞄到测试车尾部的六面体棱镜，然后通过目镜观测六面体棱镜，微调自动定向全站仪，直至在目镜中观察到强烈的红光，即可进行六面体棱镜测量；
[0018]S32、
自动定向全站仪瞄准和测量全向棱镜；
[0019]自动定向全站仪完成六面体棱镜测量后，将自动定向全站仪物镜对准自动定向全站仪的副
GNSS
天线，瞄准副
GNSS
天线下方的全向棱镜，微调全站仪，直至在目镜中观察到强烈的红光，即可进行全向棱镜测量；
[0020]自动定向全站仪完成六面体棱镜和全向棱镜的测量后，输出六面体棱镜和全向棱镜之间的夹角
θ
。
[0021]前述的一种面向光电吊舱的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法中，步骤
S5
中的计算过程为：
[0022]X1)
先计算六面体棱镜方位角
η
：
η
＝
α
+
θ
+180
；
[0023]X2)
然后根据六面体棱镜方位角
η
再计算六面体棱镜相应轴和组合惯导设备的惯性测量部件的对应轴角度偏差
δ
，计算公式为：
[0024]与现有技术相比，本专利技术通过使用自动定向全站仪直接测量六面体棱镜和
IMU
的三个正交坐标轴之间的角度关系，以此来实现对六面体棱镜和
IMU
安装误差的标定，不仅不需要高精度转台等大型设备，而且操作还极为的简单，易于工程化实施
。
综上所述，本专利技术的安装误差标定方法不仅操作简单而且还易于工程化实施
。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的流程视图；
[0026]图2是设备安装与架设的示意图；
[0027]图3是
IMU
和六面体棱镜坐标轴关系示意图
。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据
。
[0029]实施例
。
一种面向光电吊舱的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法，包括如下步骤
(
如图1所示
)
：
[0030]10)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种面向光电吊舱的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
组合惯导设备的安装和自动定向全站仪的架设；
S2、
对组合惯导设备进行姿态的测量；
S3、
自动定向全站仪进行测量棱镜的操作，即对六面体棱镜和全向棱镜之间夹角的测量；
S4、
自动定向全站仪完成棱镜测量后，静止2分钟，完成自动定向全站仪上主
GNSS
天线指向副
GNSS
天线的矢量方位角
α
的测量和输出；
S5、
计算六面体棱镜
X
轴和
IMU
的
X
轴角度偏差
、
六面体棱镜
Y
轴和
IMU
的
Y
轴角度偏差以及六面体棱镜
Z
轴和
IMU
的
Z
轴角度偏差；
S6、
得到六面体棱镜和
IMU
的三轴角度偏差
δ
X
、
δ
Y
和
δ
Z
。2.
根据权利要求1所述的一种面向光电吊舱的六面体棱镜和
IMU
安装误差标定方法，其特征在于，所述组合惯导设备姿态测量的过程为：组合惯导设备上电，完成初始对准后，测试车按照预定路线运行
30
分钟，完成组合惯导设备的姿态测量，然后返回起始点，并将测试车尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，鲁建伟，刘兴维，郭慧，彭华，魏振兴，
申请(专利权)人：浙江航天润博测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：