[发明专利]一种基于五面体的对称斜置配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及惯性导航技术领域，特别涉及一种基于五面体的对称斜置配置方法。

背景技术

为了实现导航系统的精确打击和保障潜器、舰船和卫星等载体的导航任务，对惯性导航的精度和可靠性要求越来越高。通过增加惯性器件的个数进行冗余配置，是目前提高系统精度和可靠性的最主流的方法。因为，将惯性器件按照一定的组合方式进行安装，不仅可以提高惯性测量单元各轴向的冗余度，而且可以利用重复的测量数据提高导航精度。对于小型运载体，由于惯性器件自身体积较大，单纯通过增加惯性器件数目虽然能提高系统可靠性，但同时也大大增加了惯导系统的体积、重量及成本。因此，研究惯性器件数量为4的惯导系统，具有现实的意义。

北京航天时代光电科技有限公司的王巍等人的专利(一种高可靠冗余型四轴光纤陀螺惯测装置，201310741033.7)，该专利将四个陀螺分别安装在三个正交轴和一个斜置轴上，相对非冗余惯性装置提高了系统可靠性，由于四个陀螺的测量轴并不具有对称性，正交轴的陀螺发生单故障时，系统精度较斜置轴发生故障时低。该专利在惯性器件无故障时，对应的配置矩阵为：

H1=1000100010.5774057740.5774]]>

则，H1TH1=1.3330.3330.3330.3331.3330.3330.3330.3331.333]]>

因此该配置矩阵不满足最优准则。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在冗余数量为4的情况下保证系统的精度，提高系统的可靠性的基于五面体的对称斜置配置方法。

本发明的目的是这样实现的：

四个惯性组件测量轴方向相对于正交坐标系斜置，且方向与五面体的四个侧面相垂直，每个惯性组件包括一个陀螺和一个加速度计，两者的测量轴方向保持一致；五面体的四个侧面与底面的夹角均为54.74°，侧面为等边三角形，底面为正方形，正交坐标系原点为五面体底面的中心，x轴、y轴分别为底面对角线，z轴与x轴、y轴构成右手直角坐标系；第一测量轴与x负半轴、y负半轴和z正半轴夹角均为54.74°；第二测量轴与x正半轴、y负半轴和z正半轴夹角均为54.74°；第三测量轴与x正半轴、y正半轴和z正半轴夹角均为54.74°；第四测量轴与x负半轴、y正半轴和z正半轴夹角均为54.74°。

本发明的有益效果在于：

本发明专利一种基于五面体的对称斜置配置方法，配置方案中的四个惯性组件以对称式分布，且均相对正交坐标系斜置，当惯性组件中任意一个发生单故障时，系统的测量精度不会随故障的惯性组件变化而变化。

本在惯性器件无故障时，对应的配置矩阵为：