專利名稱：一種平臺式慣性導航系統(tǒng)的系統(tǒng)級補償方法
技術領域：
本發(fā)明屬于系統(tǒng)補償領域，涉及ー種平臺式慣性導航系統(tǒng)的系統(tǒng)級補償方法。
背景技術：
船用長航時慣性導航系統(tǒng)為保證可靠性和可用性，通常裝備兩套以上的慣性導航系統(tǒng)，即使是短時間工作的航空慣性導航系統(tǒng)也多為兩套或三套配備。在保持兩套系統(tǒng)正常工作、互為備份、不影響其可靠性和可用性的條件下，采用陀螺監(jiān)控的機理，檢測陀螺的漂移，修正慣性導航系統(tǒng)，通過補償慣性導航系統(tǒng)來提高其精度。系統(tǒng)補償方式可以采用修正速率陀螺輸出差值方法和解算的位置輸出誤差兩種方式。對于長航時高精度慣性導航系統(tǒng)，初始對準階段的自主標定可測定和補償常值誤差。 在常值誤差源精確標定之后，影響慣性導航系統(tǒng)精度的主要因素則是慣性儀表在使用過程中出現(xiàn)的緩慢變化的誤差。對于這類誤差，從系統(tǒng)層面提出系統(tǒng)級補償措施。

發(fā)明內容
為了消除慣性導航系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)的緩慢積累的誤差的問題，本發(fā)明提出了一種平臺式慣性導航系統(tǒng)的系統(tǒng)級補償方法，該方法利用現(xiàn)有船用長航時兩套慣性導航系統(tǒng)獨立工作、互為備份的條件，將航用陀螺改為雙軸陀螺，利用其輸出信息進行數(shù)據(jù)處理，修正陀螺的漂移，該方法能夠有效地減小平臺式慣性導航系統(tǒng)的體積、重量，同時消除慣性導航系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)的緩慢積累的誤差，提高系統(tǒng)的可靠性。一種平臺式慣性導航系統(tǒng)的系統(tǒng)級補償方法，具體實現(xiàn)的步驟如下步驟一在艦船航行過程中，采用的兩套雙軸旋轉調制式慣性導航系統(tǒng)在相同的工作模式下工作，其誤差傳播規(guī)律相同；所述的兩套雙軸旋轉調制式慣性導航系統(tǒng)為系統(tǒng) 1和系統(tǒng)2 ；系統(tǒng)1和系統(tǒng)2工作時間t后，在一段時間內采集系統(tǒng)1和系統(tǒng)2三個軸向的陀螺輸出，將陀螺輸出求平均值，兩個系統(tǒng)三個軸向的陀螺輸出的平均值分別為系統(tǒng)1 其中
權利要求
1. 一種平臺式慣性導航系統(tǒng)的系統(tǒng)級補償方法，其特征在于該方法具體實現(xiàn)的步驟如下步驟ー在艦船航行過程中，采用的兩套雙軸旋轉調制式慣性導航系統(tǒng)在相同的工作模式下工作，其誤差傳播規(guī)律相同；所述的兩套雙軸旋轉調制式慣性導航系統(tǒng)為系統(tǒng)1和系統(tǒng)2 ·’系統(tǒng)1和系統(tǒng)2工作時間t后，在一段時間內采集系統(tǒng)1和系統(tǒng)2三個軸向的陀螺輸出，將陀螺輸出求平均值，兩個系統(tǒng)三個軸向的陀螺輸出的平均值分別為 系統(tǒng)1K+ ^:+^(0)"<1=+ ^:+^(0)⑴+ +^1(O) _其中ω' χ1、ω'zl為系統(tǒng)1的x、y、z軸向陀螺的輸出平均值，ωχ、coy和ωζ為載體三個軸向真實的角速率值，￡xl、￡yl和εζ1為系統(tǒng)1的x、y、z軸向的陀螺漂移， δχ1 (0), Syl(O)和δζ1(0)為系統(tǒng)1俯仰角、橫滾角和方位角的初始偏差； 系統(tǒng)2+ εχ2+δχ2(0)~<2=+ sy2+Sy2(O)(2)+ εζ2+Sz2(O) _其中，ω' χ2、ω' y2和ω' ζ2為系統(tǒng)2的x、y、z軸向陀螺的輸出平均值，ε χ2、ε y2和 ε z2為系統(tǒng)2的x、y、ζ軸向的陀螺漂移，δ x2(0)、Sy2(O)和δ ζ2 (0)為系統(tǒng)2的俯仰角、橫滾角和方位角初始偏差；所述的系統(tǒng)1和系統(tǒng)2的初始偏差在初始對準過程中進行標定，為已知量； 將兩個系統(tǒng)三個軸向的陀螺輸出的平均值相減，得到"Δ ；"-C_ら"^2+^(0)"^2(O)"Αω；=^yl=-WO)-^2(O)(3).Δ ；,-^2+^(0)"ん(0)_步驟ニ，在系統(tǒng)1正常工作的狀態(tài)下，繞軸分時反轉系統(tǒng)2的慣性組件，繞軸分時反轉的方案如下①系統(tǒng)2的慣性組件繞ζ軸旋轉180度，此時χ和y軸與旋轉前相比方向相反，在系統(tǒng) 2的慣性組件旋轉所對應的時間內，采集系統(tǒng)1和系統(tǒng)2的χ和y軸陀螺的輸出，將χ和y 軸陀螺的輸出求平均值，得到ω “ χ1、ω “ yl、ω “ χ2和ω 〃 y2 ω〃 χι = χ+εχ1+δχ1(0)(4)ω〃 η = ω' y+Si+5yi(0)"〃 X2 = "ω ' χ+ε X2+δ X2(O)(5)ω 〃 y2 = , y+ ε y2+δ y2 (0)其中，ω' χ和ω' y分別為數(shù)據(jù)采集時載體χ和y軸向真實的角速率值；將兩個系統(tǒng)的χ和y軸陀螺輸出的平均值相加，得到
全文摘要
為了消除慣性導航系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)的緩慢積累的誤差的問題，本發(fā)明提出了一種平臺式慣性導航系統(tǒng)的系統(tǒng)級補償方法，該方法利用現(xiàn)有船用長航時兩套慣性導航系統(tǒng)獨立工作、互為備份的條件，將航用陀螺改為雙軸陀螺，利用其輸出信息進行數(shù)據(jù)處理，修正陀螺的漂移，該方法能夠有效地減小平臺式慣性導航系統(tǒng)的體積、重量，同時消除慣性導航系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)的緩慢積累的誤差，提高系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號G01C25/00GK102564451SQ20111040796
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2011年12月9日
發(fā)明者劉昕, 周元, 汪順亭, 王博, 鄧志紅 申請人:北京理工大學