[发明专利]一种基于惯性测量单元的相对变形测量方法

摘要

本发明提供的是一种基于惯性测量单元的相对变形测量方法。惯性测量单元的安装和预热；两套惯性测量单元的初始对准；子惯导坐标系为s系，主惯导坐标系为m系，子惯导坐标系相对主惯导坐标系的变形角分量为φ_x、φ_y、φ_z，是由形变引起的主惯导坐标系到子惯导坐标系的转换矩阵；分别确立主、子惯导坐标系相对惯性空间坐标系的陀螺输出角速度并给出角速率在各自坐标系下oxyz轴上的投影；将主惯导的陀螺输出转换到子惯导坐标系，得出陀螺输出差值和s系相对于m系的变形角速率的关系建立形变角速率和陀螺输出差值的欧拉微分方程；对欧拉角微分方程和陀螺组件输出差值得出变形角速率精确离散化，得到n时刻的变形角φ_xn、φ_yn、φ_zn的递推式，结合形成迭代。

主权项

1.一种基于惯性测量单元的相对变形测量方法，其特征是包括如下步骤：步骤一、完成惯性测量单元的安装和预热，预热时间不小于1小时，通过计算机实时同步采集光纤陀螺的三路数据和加速度计的三路数据；步骤二、完成两套惯性测量单元的初始对准，分别获得两个位置的初始航向、纵摇、横摇信息，从而获得两位置之间的初始相对姿态误差；步骤三、设子惯导坐标系为s系，主惯导坐标系为m系，子惯导坐标系相对主惯导坐标系的变形角分量为φ_x、φ_y、φ_z，并设是由形变引起的主惯导坐标系到子惯导坐标系的转换矩阵；步骤四、分别确立主、子惯导坐标系相对惯性空间坐标系的陀螺输出角速度并给出角速率在各自坐标系下oxyz轴上的投影；步骤五、将主惯导的陀螺输出转换到子惯导坐标系，得出陀螺输出差值和s系相对于m系的变形角速率的关系；步骤六、建立形变角速率和陀螺输出差值的欧拉微分方程；步骤七、根据龙格库塔法，对欧拉角微分方程和陀螺组件输出差值得出变形角速率精确离散化，得到n时刻的变形角φ_xn、φ_yn、φ_zn的递推式，结合形成迭代。