[发明专利]基于滤波的光纤陀螺捷联惯导系统两位置初始对准方法

摘要

本发明提供的是一种基于滤波的光纤陀螺捷联惯导系统两位置初始对准方法。包括：通过外部设备确定载体的初始位置参数；采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据；对采集到的光纤陀螺仪和石英加速度计的数据进行处理；估计出载体的航向角K₁、载体坐标系b系上的东向光纤陀螺漂移ε_x1、载体坐标系上的北向光纤陀螺漂移ε_y1；载体从第一个位置绕方位轴旋转到第二个位置；估计出载体的航向角K₂、载体坐标系b系上的东向光纤陀螺陀螺漂移ε_y1、载体坐标系上的北向光纤陀螺陀螺漂移ε_y2；计算载体坐标系上的计算光纤陀螺的陀螺漂移ε_x、ε_y；对陀螺的逐次启动误差进行修正；估计出平台失准角等步骤。本发明能克服地理系等效陀螺漂移对方位失准角估算精度的影响，提高对准的精度。

主权项

1、一种基于滤波的光纤陀螺捷联惯导系统两位置初始对准方法，其特征是：步骤1、通过外部设备确定载体的初始位置参数，将它们装订至导航计算机中；步骤2、光纤陀螺捷联惯性导航系统进行预热，然后采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据；步骤3、对采集到的光纤陀螺仪和石英加速度计的数据进行处理，采用二阶调平法和方位估算法来完成系统的粗对准，初步确定载体的姿态；步骤4、粗对准结束后进入精对准阶段，保持载体在第一个位置上静止不动，采用卡尔曼滤波技术估计出载体的航向角K1、载体坐标系b系上的东向光纤陀螺漂移εx1、载体坐标系上的北向光纤陀螺漂移εy1；步骤5、载体从第一个位置绕方位轴旋转到第二个位置，即载体的航向角旋转一个角度；步骤6、保持载体在第二个位置上静止不动，采用卡尔曼滤波技术估计出载体的航向角K2、载体坐标系b系上的东向光纤陀螺陀螺漂移εy1、载体坐标系上的北向光纤陀螺陀螺漂移εy2；步骤7、利用步骤5和步骤6获得的K1、K2以及εx1、εx2、εy1、εy2计算载体坐标系上的计算光纤陀螺的陀螺漂移εx、εy，其计算公式为：${ϵ}_x={ϵ}_{x1}-\frac{\cos K_1}{\sin K_2-\sin K_1}({ϵ}_{y2}-{ϵ}_{y1});$ ${ϵ}_y={ϵ}_{y1}-\frac{\sin K_1}{\sin K_2-\sin K_1}({ϵ}_{y2}-{ϵ}_{y1})$ 步骤8、将步骤7获得的计算光纤陀螺陀螺漂移εx、εy代入到陀螺的误差模型补偿中，对陀螺的逐次启动误差进行修正；步骤9、采用卡尔曼滤波技术估计出平台失准角，并在精对准结束时用它来修正系统的捷联姿态矩阵，完成精确初始对准。