[发明专利]一种航姿系统的地球自转误差补偿方法

摘要

本发明属于导航技术领域，涉及一种提高飞机航姿系统精度的航姿系统的地球自转误差补偿方法。本发明预先将飞机预期航线中心的纬度值存储在外部补偿器中；航姿系统上电时读取该中心纬度值，并根据该纬度值计算预期航线范围内的地球自转角速率分量，从而有效消除航姿系统的陀螺输出中包含的地球自转角速率分量，并提高系统精度。该发明不增加硬件投入，不增加机组工作负荷，使用灵活，效果显著。

主权项

1.一种航姿系统的地球自转误差补偿方法，其特征在于，将飞机预期飞行范围中心位置的纬度值预先存储于外部补偿器中，外部补偿器与航姿系统中的航向姿态部件内的计算机通过串行总线连接；实时补偿方法包括以下步骤：1)飞机上电后，航向姿态部件内的计算机通过串行总线，从外部补偿器读取飞机预期飞行范围中心位置的纬度值2)航向姿态部件内的计算机计算预期飞行范围中心位置的地球自转角速率北向分量、天向分量：其中ω_ie为地球自转角速率，ω_northc为中心纬度处地球自转角速率北向分量，ω_upc为中心纬度处地球自转角速率天向分量；3)将上述的北向分量、天向分量转换到飞机机体系，得到待补偿值：ωxcωycωzc=Cnb·0ωnorthcωupc]]>其中的为从导航系到飞机机体系的3×3阶坐标转换矩阵，由飞机的航向、俯仰、横滚角唯一确定；ω_xc、ω_yc、ω_zc为地球自转角速率在飞机机体系三轴上的分量，是待补偿的误差项；4)航向姿态部件内的计算机实时读取沿飞机机体系三个轴向安装的三只陀螺的输出值ω_xo、ω_yo、ω_zo；ω_xo、ω_yo、ω_zo中包括飞机相对于地球表面转动的角速率ω_xb、ω_yb、ω_zb，和当地的地球自转角速率北向分量、天向分量在机体系三轴的投影Cnb·0ωnorthpωupp,]]>即ωxoωyoωzo=Cnb·0ωnorthpωupp+ωxbωybωzb,]]>其中ω_northp为当地地球自转角速率北向分量，ω_upp为当地地球自转角速率天向分量；5)从陀螺实时输出值中减去补偿值：ωxωyωz=ωxoωyoωzo-ωxcωycωzc]]>得到的结果ω_x、ω_y、ω_z主要为飞机相对于地球表面转动的角速率，此外还包括较小的补偿残差；补偿完成后得到的ω_x、ω_y、ω_z即可用于姿态矩阵的更新和姿态解算。至此可基本消除三只陀螺敏感的实时角速率输出中的地球自转角速率分量。重复步骤3)～5)，实现航姿系统的地球自转误差的实时补偿。