[发明专利]一种面向空间应用异构IMU初始对准的地面试验系统及方法

摘要

一种面向空间应用异构IMU初始对准的地面试验系统及方法，将多套不同体制的异构IMU同时安装在三轴转台上，驱动转台实现IMU所在飞行器的机动过程，使用转台框架角、转台相对于天东北地理坐标系的姿态，天东北地理坐标系相对于瞬时凝固惯性系的姿态，由远程终端计算出飞行器的惯性姿态。在对GNC控制器完成校时后，将惯性姿态实时发送给GNC控制器。GNC控制器采集IMU的输出数据，同时获取惯性姿态数据，运行星上对准程序，进行对准计算，保证GNC控制器获得的数据与实际在轨飞行过程一致。使用外部光学精瞄标定子系统获得对准参数真值，评估星上系统的对准结果。本发明模拟对准过程的真实性高，可适应对多种对准方法的地面试验，工程实现容易。

主权项

一种面向空间应用异构IMU初始对准的地面试验系统，其特征在于包括：三轴转台、IMU、GNC控制器、转台控制柜、远程终端、外部光学精瞄标定子系统、地理基准平面镜和转台载物台立方镜；所述IMU为惯性测量单元；IMU和转台载物台立方镜均安装在三轴转台上，外部光学精瞄标定子系统通过地理基准平面镜、转台载物台上的立方镜以及IMU上自身携带的立方镜，计算出IMU在转台上的安装矩阵C_jt、转台坐标系与天东北地理坐标系的姿态转换矩阵C_t0e；远程终端对转台控制柜发送采样命令，转台控制柜从三轴转台上获得转台框架角数据，并且提供给远程终端，远程终端根据转台框架角数据和转换矩阵C_t0e计算惯性系姿态数据，并将计算得到的惯性系姿态数据提供给GNC控制器，GNC控制器根据IMU的测量数据以及所述惯性姿态数据，进行对准计算，获得IMU在星体上的安装矩阵C_{jt_b}，将C_{jt_b}与C_jt进行比对，从而完成异构IMU初始对准的地面试验。