[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

说明书

本发明涉及一种利用自准直仪的稳定平台多姿态精度同步评定装置，它包括摇摆台电机、由摇摆台电机驱动的摇摆台、通过减震系统设置在摇摆台上的外部框架、安装在外部框架中并由稳定平台力矩电机驱动的稳定平台台体、安装在稳定平台台体上的重力仪、安装在重力仪上的惯性测量单元，它还包括反射镜面和自准直仪，其中，惯性系统稳定平台的重力仪顶端通过支杆安装反射镜面，惯性系统外设置自准直仪，该自准直仪的镜头与反射镜面相对应。本发明解决了陀螺稳定平台本身精度很高而无法进行评定的难题，而且可以同时进行多姿态的精度评定。

技术领域

本发明涉及惯性导航技术领域，具体涉及一种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。

背景技术

随着科技的不断进步，导航系统的地位越来越重要，其精度严重制约这导航设备性能的发挥。而不同的需求所要求的惯性系统的精度也不同，所以对惯性系统精度的评定至关重要。惯性系统如图1所示，包括由摇摆台电机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，根据惯导系统提供的信息种类，衡量惯导系统的精度指标主要包含姿态精度、速度精度、位置精度。

目前常见的姿态精度评定一般通过光学方法获得系统姿态基准。利用光学测量系统进行系统姿态精度的评定方法需要复杂的光路设计，同时所需设备众多，对环境要求高。同时，在进行惯导系统精度评定时，在测试设备和系统之间不可避免的存在安装误差，该安装误差与系统本身姿态误差耦合，最终影响系统的精度评定。因此，如何在有限的环境条件下，有效分离系统安装误差和姿态误差，准确、合理的评价出系统的姿态精度成为惯导系统技术也成为惯性系统技术研究的重要方面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种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，该装置及方法解决了陀螺稳定平台本身精度很高而无法进行评定的难题，而且可以同时进行多姿态的精度评定。

为解决上述技术问题，本发明公开的一种利用自准直仪的稳定平台多姿态精度同步评定装置，它包括摇摆台电机、由摇摆台电机驱动的摇摆台、通过减震系统设置在摇摆台上的外部框架、安装在外部框架中并由稳定平台力矩电机驱动的稳定平台台体、安装在稳定平台台体上的重力仪、安装在重力仪上的惯性测量单元，其特征在于：它还包括反射镜面和自准直仪，其中，惯性系统稳定平台的重力仪顶端通过支杆安装反射镜面，惯性系统外设置自准直仪，该自准直仪的镜头与反射镜面相对应。

一种利用自准直仪的稳定平台多姿态精度同步评定方法，其特征在于，它包括如下步骤：

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

步骤2：调平自准直仪并打开使其工作，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，记录自准直仪的光点坐标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作为自准直仪当前的绝对零位；

步骤3：以反射镜面的中心为坐标系原点，垂直于反射镜面并指向正前方的为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的姿态变化而引起的反射镜面横摇误差角纵摇误差角旋转误差角将光点坐标X₂作为自准直仪当前的绝对零位；