一种阵列式惯性测量装置和自适应惯性测量方法制造方法及图纸

技术编号:40955721 阅读:18 留言:0更新日期:2024-04-18 20:32
本发明专利技术公开了一种阵列式惯性测量装置和自适应惯性测量方法,该装置包括:安装在载体三维坐标系中的多轴加速度计、陀螺仪、数据处理模块和导航模块,在载体三维坐标系中的三个坐标平面内,分别以垂直于每个坐标平面的坐标轴为转轴顺时针或逆时针依次旋转预设角度,得到多个垂直坐标系,多轴加速度计分别安装在多个垂直坐标系的坐标轴上,陀螺仪分别设置在载体三维坐标系的三个坐标轴上;数据处理模块用于判断多轴加速度计测量值是否超量程,计算加速度估计值,并基于测量值或估计值进行坐标变换和融合得到载体加速度值;导航模块用于根据载体加速度值和陀螺仪测量的角速度值对载体进行导航解算。本方案能够实现大过载情况下的加速度精确测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及惯性测量,具体涉及一种阵列式惯性测量装置和自适应惯性测量方法


技术介绍

1、惯性测量装置是一种利用加速度计和陀螺仪等惯性元器件对载体进行角速度和加速度测量的装置。通常在载体上控制计算机利用这些测量信息进行导航定位计算和载体运动控制。例如,导弹、火箭弹、无人机、制导炮弹、制导炸弹以及各种水中兵器等,需要安装惯性测量装置进行载体的角速度和加速度测量,提供飞行或航行的控制参数,有的还需要进行导航解算,得到航姿、速度和位置等导航信息。

2、不同的载体根据任务的不同,对惯性测量装置的精度指标和测量范围要求不同。例如,对于发射和助推等使用场景,往往需要惯性测量装置能够敏感大过载加速度,比如制导炮弹、火箭弹以及高速靶机等,它们点火发射出筒或者发射架火箭助推发射时,在发射方向存在几个g(重力加速度,1g=9.8m/s2)甚至上万g的大过载。对惯性测量装置而言,一般要求其在加速度超过几百g时能够不损坏,这类超大过载应用时,一般惯性测量装置先不加电,但之后加电后要能正常工作。另外对于加速度在几个g到几百g之间要能够准确测量,比如一些无后座力炮,炮弹本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种阵列式惯性测量装置,其特征在于,包括:多轴加速度计、陀螺仪、数据处理模块和导航模块,在载体三维坐标系中的三个坐标平面内,分别以垂直于每个坐标平面的坐标轴为转轴顺时针或逆时针依次旋转预设角度,得到多个垂直坐标系,所述多轴加速度计分别安装在所述多个垂直坐标系的坐标轴上,所述陀螺仪分别设置在所述载体三维坐标系的三个坐标轴上;

2.根据权利要求1所述的阵列式惯性测量装置,其特征在于,所述预设角度为:θ=45°/n,n为旋转次数,所述旋转次数根据所测量程和加速度计量程确定。

3.根据权利要求2所述的阵列式惯性测量装置,其特征在于,所述加速度计的安装数量为6n+3个,...

【技术特征摘要】

1.一种阵列式惯性测量装置,其特征在于,包括:多轴加速度计、陀螺仪、数据处理模块和导航模块,在载体三维坐标系中的三个坐标平面内,分别以垂直于每个坐标平面的坐标轴为转轴顺时针或逆时针依次旋转预设角度,得到多个垂直坐标系,所述多轴加速度计分别安装在所述多个垂直坐标系的坐标轴上,所述陀螺仪分别设置在所述载体三维坐标系的三个坐标轴上;

2.根据权利要求1所述的阵列式惯性测量装置,其特征在于,所述预设角度为:θ=45°/n,n为旋转次数,所述旋转次数根据所测量程和加速度计量程确定。

3.根据权利要求2所述的阵列式惯性测量装置,其特征在于,所述加速度计的安装数量为6n+3个,所述陀螺仪的安装数量为3个。

4.根据权利要求3所述的阵列式惯性测量装置,其特征在于,当所述加速度计和陀螺仪本身为三轴正交设置时,由包含三轴正交的加速度计和三轴正交的陀螺仪的微机械芯片分别安装在所述多个垂直坐标系的坐标轴上,所述微机械芯片的数量为3n+1个。

5.根据权利要求1所述的阵列式惯性测量装置,其特征在于,所述数据处理模块用于采集每个加速度计的加速度测量值,在载体三维坐标系中的三个坐标平面内,逐个判断加速度测量值是否超量程,如果...

【专利技术属性】
技术研发人员:周章华
申请(专利权)人:北京星际导控科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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