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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及惯性导航,尤其涉及一种小激励条件下的捷联惯导标定方法。
技术介绍
1、捷联惯导在日常维护中,通常需定期进行标定测试。
2、常用的标定测试方法有分立式标定和系统级标定两种方法。分立式标定需要高精度转台,标定成本高,且在外场标定时需要对捷联惯导进行拆卸,无法应用于贮存期间不便拆卸情况下的标定测试;系统级标定技术成熟,对标定环境要求低,只需要对捷联惯导进行若干次的转停翻转测试即可实现高精度的标定,近些年该方法在很多标定场所中得到了应用。
3、然而,传统的系统级标定方法进行测试时,通常需要惯组装置具备能够依次围绕x、y、z三个轴向进行旋转且绕各个轴向旋转的角度范围不少于180°的测试条件,从而使得标定测试的环境仍比较苛刻。
4、针对捷联惯导装载在其它载体后的储存过程中仍需进行外场标定的应用背景,有必要研究一种小激励条件的系统级标定方法及系统;以在无外界基准的前提下,适应小激励的特殊应用条件下进行测试,实现捷联惯导陀螺加计误差模型中主要关键参数的辨识,提高外场标定效率,最终提高捷联惯导的输出精度。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于公开一种小激励条件下的捷联惯导标定方法,以便捷地进行系统级标定并确保标定的精度。
2、为达上述目的,本专利技术公开一种一种小激励条件下的捷联惯导标定方法,相对应的标定误差参数包括:k0x、k0y、k0z为xyz三个轴向所分别对应的加表零偏;k1x、k1y、k1z为各轴向所分别对应的加表标度因数;kzy
3、第一步、建立惯导标定基本模型,记为粗标定误差模型;
4、加速度通道误差粗标定模型为:
5、
6、角速度通道误差粗标定模型为:
7、
8、其中,误差模型的右侧为惯导载体系的粗略的比力、角速度信息,左侧n、d分别是加计和陀螺的脉冲采样信息;k0i为加表零位初值,k1i为加表标度因数误差初值,kij为加表安装误差初值;d0i为陀螺常值漂移初值,e1i为陀螺标度因数误差初值,eij为陀螺安装误差初值,i,j=x,y,z;
9、第二步、建立惯导标定补偿误差模型,记为精标定误差模型;其中,加速度通道精标定误差模型表达式为:
10、
11、角速度通道精标定误差模型表达式为:
12、
13、其中,误差模型的右侧fib、为惯导载体系的理想比力、角速度信息,左侧为δfb、是加计和陀螺输出的加速度和角速度误差;δk0i为加表零偏残余误差,δk1i为加表标度因数残余误差,δkij为加表安装误差残余误差;δd0i为陀螺常值漂移残余误差,δe1i为陀螺标度因数残余误差,δeij为陀螺安装误差残余误差;
14、第三步、将采集的原始脉冲数据先经过事先标定的粗标定误差模型进行补偿;对经过了粗标定误差补偿后的数据,基于精标定的误差模型进行补偿;再通过迭代辨识直至收敛,从而完成整个小激励条件下的系统级标定;其中,在采集过程具体为:
15、采取静止-转动-静止的转动编排策略,完成7次翻转、8次静态的数据采集,具体翻转顺序编排如下:
16、1)、绕x轴旋转+90°;2)、绕x轴旋转+90°;3)、绕x轴旋转+90°;4)、绕x轴旋转+90°;5)、绕z轴旋转+40°;6)、绕z轴旋转+40°;7)、绕z轴旋转-105°。
17、本专利技术具有以下有益效果:
18、基于特殊的外场标定应用场景,保证惯组仅绕水平x、z轴向旋转,且绕z轴旋转时无需连续旋转两次90°的旋转角度,即可实现捷联惯导绝大部分关键参数的外场标定,能够满足导弹武器系统贮存期间捷联惯导的标定测试,便于在实际工程中应用并确保标定的精度。
19、下面将参照附图,对本专利技术作进一步详细的说明。
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1.一种小激励条件下的捷联惯导标定方法,相对应的标定误差参数包括:K0x、K0y、K0z为xyz三个轴向所分别对应的加表零偏;K1x、K1y、K1z为各轴向所分别对应的加表标度因数;Kzy、Kyz、Kxz为相关联的两轴向之间所分别对应的加表安装误差;D0x、D0y、D0z为各轴向所分别对应的陀螺零偏;E1x、E1y、E1z为各轴向所分别对应的陀螺标度因数;Ezx、Eyx、Ezy、Exy、Eyz、Exz为相关联的两轴向之间所分别对应的陀螺安装误差;其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括:
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括:
【技术特征摘要】
1.一种小激励条件下的捷联惯导标定方法,相对应的标定误差参数包括:k0x、k0y、k0z为xyz三个轴向所分别对应的加表零偏;k1x、k1y、k1z为各轴向所分别对应的加表标度因数;kzy、kyz、kxz为相关联的两轴向之间所分别对应的加表安装误差;d0x、d0y、d0z为各轴向所分别对应的陀螺零偏;e1x...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑佳敏,王胜兰,刘晓庆,
申请(专利权)人:湖南航天机电设备与特种材料研究所,
类型:发明
国别省市:
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