[发明专利]利用自准直仪的稳定平台多姿态精度同步评定装置及方法

权利要求书

1.一种利用自准直仪的稳定平台多姿态精度同步评定装置的同步评定方法，所述利用自准直仪的稳定平台多姿态精度同步评定装置包括摇摆台电机(1)、由摇摆台电机(1)驱动的摇摆台(2)、通过减震系统(3)设置在摇摆台(2)上的外部框架(4)、安装在外部框架(4)中并由稳定平台力矩电机(5)驱动的稳定平台台体(6)、安装在稳定平台台体(6)上的重力仪(7)、安装在重力仪(7)上的惯性测量单元(8)，它还包括反射镜面(9)和自准直仪(10)，其中，惯性系统稳定平台的重力仪(7)顶端通过支杆安装反射镜面(9)，惯性系统外设置自准直仪(10)，该自准直仪(10)的镜头与反射镜面(9)相对应；

其特征在于，同步评定方法包括如下步骤：

步骤1：在惯性系统稳定平台的重力仪(7)顶端通过支杆安装反射镜面(9)，并在惯性系统外设置自准直仪(10)，该自准直仪(10)的镜头与反射镜面(9)对应；

步骤2：调平自准直仪(10)并打开使其工作，并控制惯性系统不工作，利用水平仪手动调平惯性系统稳定平台的重力仪(7)，记录自准直仪(10)的光点坐标X₁，由于惯性系统不工作，此时误差源只来自外部测量单元，因此，将光点坐标X₁作为自准直仪(10)当前的绝对零位；

步骤3：以反射镜面(9)的中心为坐标系原点，垂直于反射镜面(9)并指向正前方的为y轴，垂直于y轴指向正右方的为x轴，垂直于x、y轴指向正上方的为z轴，因此，定义y轴为横摇轴，绕着y轴旋转产生的角为横摇角；定义x轴为俯仰轴，绕着x轴旋转产生的角为俯仰角；定义z轴为旋转轴，绕着z轴旋转产生的角为旋转角；

步骤4：控制系统惯性系统工作，记录自准直仪(10)的光点坐标X₂，此时控制惯性系统开机，误差源有自准直仪安装误差β₀，镜面安装误差由于惯性系统的稳定平台台体(6)的姿态变化而引起的反射镜面(9)横摇误差角纵摇误差角旋转误差角将光点坐标X₂作为自准直仪(10)当前的绝对零位；

步骤5：由于惯性系统的稳定平台台体(6)的姿态变化而导致反射镜面(9)的横摇、俯仰和旋转运动，从而使自准直仪(10)接收到反射光的位置在不断变化，通过这个变化利用光的反射原理推算出反射镜面(9)的姿态变化，进而确定稳定平台台体(6)的姿态变化；

步骤6：静态实验，在惯性系统的控制系统作用下，稳定平台台体(6)隔离惯性系统的摇摆台(2)姿态变化的影响，摇摆台(2)保持静止，模拟惯性系统载体静止时的状态，利用自准直仪(10)测量稳定平台台体(6)俯仰角和旋转角；动态实验，在惯性系统的控制系统作用下，摇摆台(2)做变速摇摆，模拟惯性系统载体的运动状态，利用自准直仪(10)测量稳定平台台体(6)俯仰角和旋转角；

步骤7：自准直仪(10)在接收到反射光后，会自动测出自准直仪(10)的接收板上光入射点与光出射点之间距离的x轴分量和z轴分量以及自准直仪(10)的接收板与反射镜面(9)之间的距离L，并计算出稳定平台台体(6)的俯仰角变化角度α和旋转角变化角度α₁：

至此完成稳定平台的多姿态精度评定；

所述步骤2中，此时光电自准直仪和惯性系统之间满足如下关系式：

所以，

其中，自准直仪安装误差为β₀，镜面安装误差为α′为惯性系统的惯性测量单元(8)和惯性系统的控制系统误差以及反射镜面(9)安装误差同时作用到反射镜面(9)上产生的偏角，步骤2中α′与相等，L为自准直仪(10)的接收板与反射镜面(9)之间的距离，θ为反射镜面(9)的入射光线与反射光线夹角；

所述步骤4中，此时光电自准直仪和惯性系统之间满足如下关系式：

所以，

即可排除β₀产生的外部误差，得到惯性系统的惯性测量单元(8)与惯性系统的控制系统造成的绝对误差α′为惯性系统的惯性测量单元(8)和惯性系统的控制系统误差以及反射镜面(9)安装误差同时作用到反射镜面(9)上产生的偏角，步骤4中，α′等于θ表示反射镜面(9)的入射光线与反射光线夹角。