[发明专利]一种标定捷联惯性组合陀螺仪组合的方法

摘要

本发明公开了一种标定捷联惯性组合陀螺仪组合的方法，当已知陀螺仪组合的标度因数和与加速度有关的误差系数后，依序采集捷联惯性组合在12个位置上匀速旋转一周的脉冲输出值，计算得到捷联惯性组合陀螺仪组合误差模型中与角速度有关的交叉耦合项系数和与角速度有关的二次项系数。相比其他误差系数的标定方法，本发明完成了捷联惯性组合三个坐标轴陀螺仪与角速度有关误差项参数的标定，包括高阶误差项的标定，不仅提高了捷联惯性组合陀螺仪组合误差模型的准确程度，而且标定过程简单、所需时间短。

主权项

一种标定捷联惯性组合陀螺仪组合的方法，用于计算捷联惯性组合陀螺仪组合误差模型中与角速度有关的系数，捷联惯性组合陀螺仪组合误差模型为GxpGypGzp=Kgx000Kgy000Kgz{D0xD0yD0z+D1xD2xD3xD1yD2yD3yD1zD2zD3zaxayaz+D4xD5xD6xD4yD5yD6yD4zD5zD6zax2ay2az2+D7xD8xD9xD7yD8yD9yD7zD8zD9zaxayayazaxaz+1EYXEZXEXY1EZYEXZEYZ1ωxωyωz+E4xE5xE6xE4yE5yE6yE4zE5zE6zωxωyωyωzωzωx+E7xE8xE9xE7yE8yE9yE7zE8zE9zωx2ωy2ωz2}]]>式中，Gxp、Gyp、Gzp分别为捷联惯性组合X、Y、Z轴陀螺仪输出的脉冲频率；Kgx、Kgy、Kgz分别为捷联惯性组合陀螺仪组合X、Y、Z轴的标度因数；D0x、D0y、D0z分别为捷联惯性组合陀螺仪组合X、Y、Z轴的零次项系数；D1x、D1y、D1z、D2x、D2y、D2z、D3x、D3y、D3z分别为捷联惯性组合陀螺仪组合与视加速度有关的一次项系数；D4x、D4y、D4z、D5x、D5y、D5z、D6x、D6y、D6z分别为捷联惯性组合陀螺仪组合与视加速度有关的二次项系数；D7x、D7y、D7z、D8x、D8y、D8z、D9x、D9y、D9z分别为捷联惯性组合陀螺仪组合与视加速度有关的交叉耦合项系数；ax、ay、az分别为运载体X、Y、Z轴向视加速度分量；EYX、EZX、EXY、EZY、EXZ、EYZ分别为Y轴对X轴的安装误差角、Z轴对X轴的安装误差角、X轴对Y轴的安装误差角、Z轴对Y轴的安装误差角、X轴对Z轴的安装误差角、Y轴对Z轴的安装误差角；E4x、E4y、E4z、E5x、E5y、E5z、E6x、E6y、E6z分别为X、Y轴向乘积对X轴的角速度交叉耦合项系数，X、Y轴向乘积对Y轴的角速度交叉耦合项系数，X、Y轴向乘积对Z轴的角速度交叉耦合项系数，Y、Z轴向乘积对X轴的角速度交叉耦合项系数，Y、Z轴向乘积对Y轴的角速度交叉耦合项系数，Y、Z轴向乘积对Z轴的角速度交叉耦合项系数，X、Z轴向乘积对X轴的角速度交叉耦合项系数，X、Z轴向乘积对Y轴的角速度交叉耦合项系数，X、Z轴向乘积对Z轴的角速度交叉耦合项系数；E7x、E7y、E7z、E8x、E8y、E8z、E9x、E9y、E9z分别为X轴对X轴的角速度二次项系数、X轴对Y轴的角速度二次项系数、X轴对Z轴的角速度二次项系数、Y轴对X轴的角速度二次项系数、Y轴对Y轴的角速度二次项系数、Y轴对Z轴的角速度二次项系数、Z轴对X轴的角速度二次项系数、Z轴对Y轴的角速度二次项系数、Z轴对Z轴的角速度二次项系数；ωx、ωy、ωz分别为运载体X、Y、Z轴向角速度分量；其特征在于：所述标定捷联惯性组合陀螺仪组合的方法的步骤如下：(1)将捷联惯性组合静置于12个不同的位置，在第i个位置时，采集捷联惯性组合X、Y、Z轴陀螺仪绕测试点地理坐标系天向匀速旋转一周输出的脉冲个数Nxi、Nyi、Nzi，捷联惯性组合旋转角速度为ωr，旋转一周用时为T，ωr单位为度每秒，当ωr指天时ωr值为正，T单位为秒，其中i∈[1,12]；(2)根据步骤(1)中X、Y、Z轴陀螺仪经过时间T输出的脉冲个数Nxi、Nyi和Nzi，结合已知的捷联惯性组合陀螺仪组合标度因数、捷联惯性组合陀螺仪组合零次项系数、捷联惯性组合陀螺仪组合与视加速度有关的一次项系数、捷联惯性组合陀螺仪组合与视加速度有关的二次项系数以及捷联惯性组合陀螺仪组合与视加速度有关的交叉耦合项系数，计算捷联惯性组合陀螺仪组合误差模型中安装误差角、与角速度有关的交叉耦合项系数和与角速度有关的二次项系数；(3)将通过步骤(2)得到的系数反馈到捷联惯性组合陀螺仪组合误差模型中，得到精确的捷联惯性组合陀螺仪组合误差模型，完成捷联惯性组合陀螺仪组合的标定。