[发明专利]基于RTX实时系统和反射内存的三轴惯组远程自动标定系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于RTX实时系统和反射内存的三轴惯组远程自动标定系统及方法，属于航空航天惯性技术领域。该系统包括惯组、三轴转台台体、转台控制柜、仿真计算机、主控计算机、反射内存网络等，惯组为待标定的三轴惯性测量组合，安装于三轴转台台体上，惯性测量组合中陀螺仪的测量输出为转台的相应轴的转动角速度，加速度计的测量输出为惯性测量组合三轴的加速度分量；仿真计算机和主控计算机安装有Windows XP操作系统和RTX实时系统。该方法首先建立陀螺仪的静态数学模型以及加速度计的静态数学模型，对数学模型中的标度因数进行计算和标定。在保证标定精度的前提下有效提升了惯性器件测试效率，该方法及系统适合于各类惯组的自动标定。

技术领域

本发明属于航空航天惯性技术领域，涉及一种三轴惯组自动标定方法及系统，特别是一种基于RTX实时系统和反射内存的三轴惯组远程自动标定系统及方法。

背景技术

惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)是捷联惯导系统的核心部件，其误差包含确定性误差和随机误差两部分，其中确定性误差即系统误差约占总误差的90％左右，是捷联惯导系统最主要的误差源。因此，捷联惯导在使用前必须通过标定试验确定出IMU的各项误差系数，并在捷联惯导系统中进行补偿。

常规的标定方法是：基于三轴转台分别针对惯组的三轴速率陀螺和三轴加速度计进行标定，这种方法一般至少需要2个人进行协同作业，其中1人操作转台，另外1人进行惯性器件数据的记录与存储，而且需要在试验后进行数据的离线分析与解算。这种传统的惯组标定方法是一个非常细致且繁重的工作，耗费较多的人力和时间成本。

为了提高标定效率，晁代宏等发明了“一种基于LabView的捷联惯组标定系统的实现方法”(申请号201310068867.6)，该方法可以一定程度提高惯组标定的自动化程度，节省标定试验所需的人力和时间。然而，其主要还存在两点不足：其一，由于采用了Windows操作系统和LabView开发平台，该系统本质上是一个非实时系统，对于需要长时间运行的标定试验而言，这种系统对于转台三轴实际转速和惯组数据的实时采集往往实时性无法保证；其二，该系统主要通过串口通信实现转台的驱动，这使其无法支持远程自动标定，因此其用于转台控制和数据采集的计算机需要和三轴转台放在一起，这不利于保证试验安全。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明采用RTX实时系统保证惯组标定系统的实时性，采用反射内存实现低延时远程实时通信，在此基础上开发一种三轴惯组远程自动标定系统及方法，以实现三轴惯组的远程自动化标定，在保证标定精度的前提下提高标定效率，提高效费比。

技术方案

一种基于RTX实时系统和反射内存的三轴惯组远程自动标定系统，其特征在于包括惯组、三轴转台台体、转台控制柜、仿真计算机、主控计算机和光纤反射内存网络；

所述惯组为待标定的三轴惯性测量组合，安装于三轴转台台体上，惯性测量组合中陀螺仪的测量输出为转台的相应轴的转动角速度，加速度计的测量输出为惯性测量组合三轴的加速度分量；

所述三轴转台台体被用来模拟载体，在标定过程中用于向惯组相关敏感轴提供一定的姿态角速度输入；

所述转台控制柜实时控制转台，基于光纤反射内存网中的转台控制指令实时驱动转台的运动，同时将转台实时的位置和速度信息反馈至光纤反射内存网络中；

所述仿真计算机通过RS232采集惯组测量输出数据，并将该数据实时转存至光纤反射内存网络；

所述主控计算机用于实现惯组数据从光纤网读取和保存，转台的实时控制，惯组的标定解算；