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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制导,具体涉及一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法。
技术介绍
1、捷联惯导系统利用加速度计和陀螺仪敏感载体的线运动和角运动,然后通过数值积分导航算法得到载体实时姿态、速度、位置。捷联惯导系统通常会进行出厂前的全温系统级标定,但在贮存阶段,标定参数会随时间发生漂移,进而导致测量误差。
2、在工程应用中,为了应对参数漂移问题,在捷联惯导内部增加双转位机构,通过定期通电,在转位控制下产品自标定,实现免拆卸条件下的标定参数在线自动更新,该方法维护方便,是车辆、舰船、飞机等载体对惯导系统的现实需求。
3、现有技术中,公开号cn109029500a的《一种双轴旋转调制系统全参数自标定方法》的方法是利用卡尔曼滤波器作为工具的全参数标定方法。该方法将惯导速度、位置与外部参考信息对比获得量测值。该方法由于需要外部参考信息,通用性低。
4、现有技术中,公开号cn113390439b的《一种基于双轴旋转捷联惯导系统旋转调制和自标定一体式方法》是一种48次序的旋转调制与标定融合式方法。融合式方法对标定参数没有做迭代修正,标定效果容易受转位机构各项误差的影响,对转位机构的控制精度和加工精度有要求。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,采用40次序旋转方案实现双轴旋转调制捷联惯导系统三轴加速度计和三轴陀螺仪各误差参数的标定。包括以下步骤:原始数据修正、初始静基座粗对准、方位修正、
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤:
3、步骤1:惯性测量单元中三轴加速度计和三轴陀螺仪输出比力和角速率;
4、步骤2:使用已有的标定参数,对步骤1的比力和角速率原始数据进行修正;
5、步骤3:保持静止,在初始位置p0进行粗对准,设j为0;
6、步骤4:使用方位失准角信息对初始位置p0的姿态进行修正;
7、步骤5:进行静止位置pj的水平对准;
8、步骤6:依照旋转方案旋转转位机构,使得静止位置pj变为pj+1;
9、步骤7:构建参数辨识方程;
10、步骤8:判断当前旋转次序是否等于设定值n;
11、步骤9:依据建立的参数辨识方程估计标定参数和方位失准角;
12、步骤10:判断标定参数在迭代过程中是否收敛,若收敛则结束,否则重复步骤5到步骤9。
13、优选地,所述步骤3中采用静基座解析对准方法进行初始位置p0的粗对准。
14、优选地,所述步骤5中采用标定参数修正后的三轴加速度计增量数据进行当前位置pj的水平对准。
15、优选地,所述步骤7构建的参数辨识方程由两部分组成,第一部分通过加速度计数据投影来提取前一静止位置所激励的加速度计相关标定参数、翻滚过程中所激励的陀螺相关标定参数;第二部分通过陀螺仪数据投影来提取方位失准角及陀螺仪零偏。
16、优选地,所述步骤9使用了qr分解方法估计所有的标定参数和方位失准角。
17、优选地,所述步骤10中,以两次迭代得到标定参数的相对误差作为收敛准则。
18、优选地,所述n=40。
19、本专利技术的有益效果如下:
20、1、本专利技术的双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,不需要基准信息,可以便捷地适用于无基准参考环境下的捷联惯导系统标定。
21、2、本专利技术的双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,不需要考虑转位机构控制误差与加工误差的影响,因此适应不同精度的双轴旋转调制捷联惯导系统,具有较好的通用性。
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1.一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,所述步骤3中采用静基座解析对准方法进行初始位置P0的粗对准。
3.根据权利要求1所述的一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,所述步骤5中采用标定参数修正后的三轴加速度计增量数据进行当前位置Pj的水平对准。
4.根据权利要求1所述的一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,所述步骤7构建的参数辨识方程由两部分组成,第一部分通过加速度计数据投影来提取前一静止位置所激励的加速度计相关标定参数、翻滚过程中所激励的陀螺相关标定参数;第二部分通过陀螺仪数据投影来提取方位失准角及陀螺仪零偏。
5.根据权利要求1所述的一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,所述步骤9使用了QR分解方法估计所有的标定参数和方位失准角。
6.根据权利要求1所述的一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,所述步骤10中,
7.根据权利要求1所述的一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,所述N=40。
...【技术特征摘要】
1.一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,所述步骤3中采用静基座解析对准方法进行初始位置p0的粗对准。
3.根据权利要求1所述的一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,所述步骤5中采用标定参数修正后的三轴加速度计增量数据进行当前位置pj的水平对准。
4.根据权利要求1所述的一种双轴旋转调制捷联惯导系统的无基准自标定方法,其特征在于,所述步骤7构建的参数辨识方程由两部分组成,第一部分通过加速度计数...
【专利技术属性】
技术研发人员:周易成,朱启举,杨鹏翔,杨朝明,卢宝峰,程耀强,邓盼盼,
申请(专利权)人:西安现代控制技术研究所,
类型:发明
国别省市:
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