[发明专利]一种激光捷联惯导系统性能参数标定方法

摘要

本发明公开了一种激光捷联惯导系统性能参数标定方法，采用大理石平板和翻转支架或者低精度转台作为标定设备，依据激光捷联惯导的特性，采用导航模式下激光捷联惯导的输出速度作为观测量。本发明的方法能成功对激光捷联惯导进行参数标定，降低了标定设备成本和对标定测试场地的限制，解决了现有标定方法必须使用高精度转台，对场地和设备要求较高的问题。

主权项

1.一种激光捷联惯导系统性能参数标定方法，其特征在于，该方法为：1）将激光捷联惯导系统安装在翻箱上，将翻箱放置在平板上，并将激光捷联惯导系统对准当地地理坐标系；2）建立激光捷联惯导系统的误差模型：δa_bx=α_x+α_xxa_bx+α_xya_by+α_xza_bzδa_by=α_y+α_yxa_bx+α_yya_by+α_yza_bzδa_bz=α_z+α_zxa_bx+α_zya_by+α_zza_bzδω_bx=β_x+β_xxω_bx+β_xyω_by+β_xzω_bz+(β_xyxa_bx+β_xyya_by+β_xyza_bz)ω_by+(β_xzxa_bx+β_xzya_by+β_xzza_bz)ω_bzδω_by=β_y+β_yxω_bx+β_yyω_by+β_yzω_bz+(β_yxxa_bx+β_yxya_by+β_yxza_bz)ω_bx+(β_yzxa_bx+β_yzya_by+β_yzza_bz)ω_bzδω_bz=β_z+β_zxω_bx+β_zyω_by+β_zzω_bz+(β_zxxa_bx+β_zxya_by+β_zxza_bz)ω_bx+(β_zyxa_bx+β_zyya_by+β_zyza_bz)ω_by其中，δa_bi，δω_bi为加速度计和陀螺误差在激光捷联惯导系统坐标系的投影；α_i为加速度计零偏；α_ii为加速度计标度因素；α_ij为加速度计安装误差；a_bi为：地球重力的投影；β_i为陀螺漂移；β_ii为陀螺标度因素；β_ij为陀螺安装误差；β_ijk为加速度引起的陀螺漂移；ω_bi——绝对角速度在激光捷联惯导系统坐标系中的投影；i=x,y,z；j=x,y,z；i≠j；3）利用下式标定β_i和β_ii：∫0tδωEdt=βxt+βxxθ;]]>∫0tδωNdt=βyθ·sinθ+βyxsinθ+βzθ·(cosθ-1)+βzx(cosθ-1);]]>其中，θ为激光捷联惯导系统的俯仰角，t为标定测试时间；4）利用下式标定α_i、α_ii、α_ij：当旋转激光捷联惯导系统的俯仰角θ时：θ=90°：δV·E=-αxzg+αxyg-gβyθ·-gβyz+gβzθ·+gβzx;δV·N=-αy-αyzg-αz-αzyg+gβxt+gβxt+gβxxπ2;]]>θ=180°：δV·E=2βzθ·g+2gβzx-2αxzg;δV·N=-2αy+gβxt+gβxxπ;]]>当旋转激光捷联惯导系统的横滚角γ时：γ=90°：δV·E=-αx-αxzg+αz-αzxg-gβyt-gβyyπ2δV·N=-αyzg-αyxg+gβxγ·+gβxy+gβzγ·+gβzy;]]>γ=180°：δV·E=-2αx-gβyt-gβyyπδV·N=-2αyzg+2βzγ·g+2βzyg;]]>当旋转激光捷联惯导系统的方位角ψ时：ψ=90°：δV·E=-αx-αxzg+αy+αyzg+gβxψ·+gβxz-gβyψ·-gβyzδV·N=-αy-αyzg-αx-αxzg+gβxψ·+gβxz+gβyψ·+gβyz;]]>ψ=180°：δV·E=-2αx-2αxzg+2βxzg+2βxψ·gδV·N=-2αy-2αyzg+2βyzg+2βyψ·g;]]>5）标定陀螺安装误差：利用下式估计β_zx和β_yx：其中，利用下式估计β_zy和β_xy：其中，利用下式估计β_xz和β_yz：其中，