艦載單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)角修正方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種艦載單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)角修正方法，屬于慣性導(dǎo)航【技術(shù)領(lǐng)域】。方法包括以下幾個(gè)步驟：創(chuàng)建姿態(tài)角誤差修正試驗(yàn)條件；構(gòu)建姿態(tài)角誤差修正數(shù)學(xué)模型；標(biāo)定姿態(tài)角誤差修正參數(shù)；姿態(tài)角誤差修正補(bǔ)償方法。本發(fā)明對(duì)艦載單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)角進(jìn)行了修正，合理有效地減小單軸旋轉(zhuǎn)平臺(tái)傾斜對(duì)姿態(tài)角數(shù)據(jù)的影響。該方法的實(shí)現(xiàn)對(duì)于提高單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)角精度，拓展該類型設(shè)備在艦船的應(yīng)用具有重要的使用價(jià)值。
【專利說明】艦載單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)角修正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種艦載單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)角誤差參數(shù)標(biāo)定和補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)是近年來慣性技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。從國(guó)外慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析，捷聯(lián)慣導(dǎo)已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的平臺(tái)慣導(dǎo)成為多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的主流。在?；鶞y(cè)控任務(wù)中單純的捷聯(lián)慣導(dǎo)很難滿足航天測(cè)量船對(duì)姿態(tài)角的高精度需求，因而采用單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制方案。
[0003]單軸旋轉(zhuǎn)平臺(tái)在加工和安裝中存在不可避免的傾斜誤差，直接影響到姿態(tài)角數(shù)據(jù)的精度甚至是設(shè)備的正常使用。理論上可以從以下方面解決上述問題，一是提高單軸旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的精度，但是生產(chǎn)加工嚴(yán)格受到材料和工藝的限制，二是設(shè)計(jì)和采用高精度的捷聯(lián)算法，但是存在很大難度且會(huì)急劇增加成本；三是采用姿態(tài)角誤差修正技術(shù)，需要設(shè)計(jì)合理的試驗(yàn)方案和數(shù)據(jù)處理方法。綜合分析，采用姿態(tài)角誤差修正技術(shù)，設(shè)計(jì)合理的試驗(yàn)方案，研究姿態(tài)角誤差修正技術(shù)可以有效限制和減小單軸旋轉(zhuǎn)平臺(tái)傾斜對(duì)姿態(tài)角數(shù)據(jù)的影響。
[0004]雖然設(shè)備研制廠所對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的傾斜誤差(軸系參數(shù))進(jìn)行了標(biāo)定和修正，但在試驗(yàn)過程中，仍發(fā)現(xiàn)存在較明顯的剩余誤差，主要表現(xiàn)為較明顯的姿態(tài)角誤差與轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度相關(guān)的階梯誤差現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種艦載單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)角修正方法，對(duì)搭載試驗(yàn)用單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)角進(jìn)行修正，有效減小單軸旋轉(zhuǎn)平臺(tái)傾斜對(duì)姿態(tài)角數(shù)據(jù)的影響。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種艦載單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)角修正方法，所述方法包括以下步驟:
步驟一、確定姿態(tài)角誤差修正試驗(yàn)條件
本方法可以在捷聯(lián)慣導(dǎo)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)情況下實(shí)施。靜態(tài)條件下，要求在標(biāo)定過程中用于安裝捷聯(lián)慣導(dǎo)的基座本身的姿態(tài)角變化不大于捷聯(lián)慣導(dǎo)輸出的姿態(tài)角誤差的1/3，三個(gè)姿態(tài)角(橫搖R、縱搖P、航向H)輸出可視為固定值。動(dòng)態(tài)條件下，要求待標(biāo)定的捷聯(lián)慣導(dǎo)(簡(jiǎn)稱SINS)和比對(duì)基準(zhǔn)設(shè)備(如平臺(tái)慣導(dǎo)簡(jiǎn)稱INS)固聯(lián)安裝在同一基座上，比對(duì)基準(zhǔn)設(shè)備的測(cè)量精度不低于待標(biāo)定的捷聯(lián)慣導(dǎo)的精度指標(biāo)，并且兩套設(shè)備的數(shù)據(jù)已完成坐標(biāo)系取齊。
[0007]步驟二、建立姿態(tài)角誤差修正數(shù)學(xué)模型
靜態(tài)條件下以步驟一中已知的固定值(捷聯(lián)慣導(dǎo)的橫搖R、縱搖P、航向H三個(gè)姿態(tài)角)作為比對(duì)基準(zhǔn)，動(dòng)態(tài)條件下以比對(duì)基準(zhǔn)設(shè)備(如INS)的輸出姿態(tài)作為基準(zhǔn)，同步錄取姿態(tài)角誤差A(yù)R、Λ P、Λ H和轉(zhuǎn)臺(tái)角度Kp，繪制AR、AP、AH和Kp關(guān)系曲線，可發(fā)現(xiàn)它們之間符合的三角函數(shù)特征，按三角函數(shù)參數(shù)估計(jì)方法，可用以下誤差模型表示:
【權(quán)利要求】
1.一種艦載單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)角修正方法，其特征自傲與所述方法包括以下步驟: 步驟一、確定姿態(tài)角誤差修正試驗(yàn)條件 靜態(tài)條件下，安裝基座本身的姿態(tài)角變化不大于捷聯(lián)慣導(dǎo)輸出的姿態(tài)角誤差的1/3，橫搖R、縱搖P、航向H三個(gè)姿態(tài)角輸出視為固定值；動(dòng)態(tài)條件下，捷聯(lián)慣導(dǎo)和比對(duì)基準(zhǔn)設(shè)備固聯(lián)安裝在一同基座上，比對(duì)基準(zhǔn)設(shè)備的測(cè)量精度不低于待標(biāo)定的捷聯(lián)慣導(dǎo)的精度指標(biāo)，并且兩套設(shè)備的數(shù)據(jù)已完成坐標(biāo)系取齊； 步驟二、建立姿態(tài)角誤差修正數(shù)學(xué)模型 同步錄取姿態(tài)角誤差A(yù)R、Λ P、Λ H和轉(zhuǎn)臺(tái)角度Kp，繪制AR、AP、AH和Kp關(guān)系曲線，按三角函數(shù)參數(shù)估計(jì)方法，可用以下誤差模型表示:
【文檔編號(hào)】G01C25/00GK103913179SQ201410101732
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】周海淵, 潘良, 劉新明, 黃曉娟, 趙李健, 桑海峰, 王前學(xué), 徐如祥, 楊恒 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍63680部隊(duì)