[发明专利]一种利用位置转台测量陀螺组合常值漂移的方法

说明书

技术领域

本发明特别涉及一种利用位置转台测量陀螺组合常值漂移的方法。

背景技术

现有的设计技术限制，陀螺在交付使用时都存在个体差异的常值漂移。在实际使用过程中，需要将地速与陀螺组合的常值漂移进行分离，分别对两者进行补偿。地速与陀螺组合的常值漂移耦合。现有的方法对陀螺组合的常值漂移的标定，先对陀螺组合按一定方式安装，根据当地纬度，求出地速在陀螺组合的各轴的投影分量进行计算，再求出陀螺常值漂移量。很难将地速和常值漂移完全分离，导致陀螺组合常值漂移估计时存在偏差，陀螺组合常值漂移估计不准确将导致使用陀螺姿态角速率测量存在偏差，对用户的使用造成一定的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用位置转台测量陀螺组合常值漂移的方法，分别对陀螺组合的每个表头的常值漂移与地速剥离，对陀螺组合的常值漂移进行标定。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用位置转台测量陀螺组合常值漂移的方法，所述的位置转台包含：绕垂直轴Z旋转的外框、及设置在外框内且可绕与垂直轴Z矢量方向垂直的X轴转动的中框，及设置在中框内且可绕与X轴矢量方向垂直的Y轴转动的内框，其特点是，该方法包含如下步骤：

S1，将陀螺组合安装于位置转台的中框或内框中，选中其中一个陀螺表头为目标陀螺表头，转动所述的内框，使得目标陀螺表头指向转动至与垂直轴Z相垂直的平面内，采集目标陀螺表头的角增量，得出该目标陀螺表头的角速度，所述与外框相垂直的位置设为目标陀螺表头的初始位置；

S2，将所述的目标陀螺表头指向转动至与其初始位置相反的位置处，得出在当前位置处目标陀螺表头的角速度；

S3，剥离出地速在目标陀螺表头矢量方向的分量，得到目标陀螺表头常值漂移量。

所述的步骤S1中采集预设时间段目标陀螺表头的角增量，将目标陀螺表头的角增量相对时间采用最小二乘法提取目标陀螺表头的角速度。

所述的步骤S2中将外框绕垂直轴旋转180°，使得所述的目标陀螺表头指向与其初始位置相反的位置处。

所述的步骤S3后还包含：

S4，重复S1-S3，得到所述的陀螺组合其余陀螺表头的常值漂移量。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、采用位置转台为陀螺不同表头依次提供不同的位置变换，使得位置变换前后测得在陀螺表头方向的地速分量大小相等，方向相反，矢量叠加后可以相互抵消，将地速与陀螺的常值漂移量分离，对陀螺的常值漂移量进行标定。

2、消除当地纬度对测量陀螺常值漂移时的影响。

3、消除测量陀螺常值漂移时对陀螺安装水平面的要求。

附图说明

图1为本发明初始位置陀螺头部指向与地速在指向方向投影示意图；

图2为初始位置绕垂直轴转过180°后示意图；

图3为本发明一种利用位置转台测量陀螺组合常值漂移的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图2、3所示，一种利用位置转台测量陀螺组合常值漂移的方法，所述的位置转台包含：底座1、绕垂直轴Z旋转的外框2、及设置在外框2内且可绕与垂直轴Z矢量方向垂直的X轴转动的中框3，及设置在中框3内且可绕与X轴矢量方向垂直的Y轴转动的内框4，该方法包含如下步骤：

S1，将陀螺组合安装于位置转台的内框中，选中其中一个陀螺表头为目标陀螺表头，转动所述的中框或内框，使得目标陀螺表头指向转动至与Z轴相垂直的平面内，采集目标陀螺表头的角增量，得出该目标陀螺表头的角速度，所述与外框相垂直的位置设为目标陀螺表头的初始位置(参见图1)；此时，不对陀螺和转台进行补偿，零输入。

零输入初始位置条件下，记录陀螺表头输出值，计算t_i时刻目标陀螺表头总的角度增量y_i，用最小二乘法拟合出表达时间与增量关系的直线，直线的表达形式为：

式(1)中

此时直线的斜率α，即为采集的时间段内目标陀螺表头测量的角速度值ω_n1。测量的角速度值包含初始位置上目标陀螺表头的常值漂移量和初始位置上地速在目标陀螺表头上的投影分量，即：

ω_n1＝ω_g1+ω_d1(2)

式(2)中ω_n1为初始位置上目标陀螺表头在测量时间内测得的角速度值；