[发明专利]一种惯性稳定设备的测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种惯性稳定平台三轴测试领域，特别是一种惯性稳定设备的 测试装置及方法。

背景技术

目前相关专利有两轴水平稳定平台，对水平(横滚、俯仰)两个姿态进行 稳定，《机载光电惯性稳定平台隔离度测试系统及方法》(见专利号 20141068990514)。无法满足三轴稳定平台测量。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种惯性稳定设备的测试装置及方 法。它方法简单，精度高。

一种惯性稳定设备的测试装置包括安装平台、滚动框架、俯仰框架和天线 安装板，安装平台的中心下端与滚动框架的中心铰接，滚动框架的两侧壁与俯 仰框架的中心铰接，俯仰框架的两侧壁与天线安装板的转轴铰接，所述的安装 平台上固定有竖直的载机垂直轴、与载机垂直轴垂直的而且相互垂直的载机横 轴和载机纵轴，所述的安装平台与滚动框架之间的夹角为俯仰角，滚动框架与 俯仰框架之间的夹角为滚动角，俯仰框架与天线安装板之间的夹角为方位角。

一种惯性稳定设备的测试方法，包括：一种惯性稳定设备的测试方法，包 括：

1)、设备：光纤陀螺惯性导航系统，以下简称光纤惯导，方位精度≤0.1°(3σ)，水平对准精度≤1′(3σ)，光纤惯导测量的方位角范围0～360°，俯仰角范围-90°～90°,滚动角范围-180°～180°，光纤惯导测量的载体角度为东北天坐标系下的角度值，俯仰、滚动、方位分别表示为:x、y、z。

2)、测量工具：2.1)手动两轴转台，可以使平台在横滚和俯仰两个方向转 动，定位精度优于1′；2.2)光纤惯性系统，开机预热20min，对准时间10min， 利用光纤陀螺捷联惯性导航系统为测量基准，此光纤陀螺带基准反光镜，在X、 Y方向上各有一个基准反光镜；2.3)自准直经纬仪。经纬仪可以测量水平与垂 直两个方向的角度，水平精度角秒级；(2.4)三轴稳定平台工装支架，工装为 类似“工类”板，三轴稳定平台为吊挂式，使三轴稳定平台吊装在摇摆台上； 2.5)录数装置，包括光纤惯导,三轴稳定平台框架角、经纬仪测量角度；2.6) 反光镜片，反光镜贴在框架角的横滚轴与俯仰轴上，用于自准直经纬仪测量三 轴稳定平台的水平姿态；

3)、姿态解算：选取的坐标系为东北天坐标系，天线所在坐标系为载体坐 标系，保持姿态坐标系为当地地理坐标系，光纤惯性系统的参考坐标系为当地 地理坐标系，因此，可以根据光纤惯性系统的姿态推导出载体坐标系对当地地 理坐标系的转换；

3.1)、坐标变换矩阵：

如果三轴稳定平台所在的坐标系与载体坐标系安装中存在夹角，通过坐标 变换将两坐标系重合，变换方法：

设导航系为东北天坐标系，如果两坐标系z轴存在夹角ψ，有 (x_a,y_a,1)＝(x_b,y_b,1)C_ab，变换矩阵C_ab为：

Cab=cosψ-sinψ0sinψcosψ0001]]>