[发明专利]一种应对环境温度突变的光纤惯导系统姿态测量方法

摘要

本发明具体涉及一种应对光纤陀螺受环境温度影响而造成漂移突变情况下的应对环境温度突变的光纤惯导系统姿态测量方法。本发明包括：首先用GPS全球定位系统确定载体的初始纬度，根据光纤陀螺仪和加速度计的输出信息，利用解析式粗对准法对静基座条件下的光纤惯导系统进行粗对准，确定初步的捷联矩阵T，完成粗对准过程；光纤陀螺的光纤环上装有温度检测装置，可以在精对准过程中对环境温度进行采样，采样频率为每秒一次，从而可以实时监测环境温度的梯度。本发明通过温度检测装置测量光纤惯导系统对准环境的温度变化梯度，将初始对准的精对准过程在两种方式下进行切换，可以保证系统快速、精确的完成对准任务，最终提高了初始姿态角的测量精度。

主权项

1.一种应对环境温度突变的光纤惯导系统姿态测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)用GPS全球定位系统确定载体的初始纬度，根据光纤陀螺仪和加速度计的输出信息，利用解析式粗对准法对静基座条件下的光纤惯导系统进行粗对准，确定初步的捷联矩阵T，完成粗对准过程；/n(2)在精对准过程中利用光纤陀螺的光纤环上装有温度检测装置对环境温度进行采样，采样频率为每秒一次，实时监测环境温度的梯度；/n(3)精对准过程开始，基于控制系统原理图采用模式一和模式二进行对准；/n(4)模式一：当环境温度梯度即一秒内温度变化之差小于或等于1摄氏度时，使对准回路进行对准，对准回路中，A_E为东向加速度计输出，ε_N为北向陀螺漂移，g为标准重力加速度，φ_y为北向误差角，S为拉氏变换的一个参数，k_f1、k_f3、k₁、k₁₃、μ均为参数；对准回路中，A_N为北向加速度计输出，ε_E为东向陀螺漂移，ε_U为天向陀螺漂移，φ_x为东向误差角，φ_z为方位误差角，g为标准重力加速度，ω_ie为地球自转角速度，为载体所在的地理纬度，k_f2、k_f3、k₂、k₃、μ均为参数，参数值设置如下：/nξ＝0.5，ω_n＝0.0375；/nk_f1＝k_f2＝k_f3＝2ξω_n/n /n /n /n其中，ξ为系统的阻尼比，ω_n为无阻尼振荡角频率；/n(5)模式二：当环境温度梯度大于1摄氏度时，对系统进行对准，回路中，m_f1、m₁为参数；回路中，m_f2、m₂为参数，参数值设置如下：/nξ＝0，ω_n＝0.0012/nm_f1＝m_f2＝2ω_n/n /n(6)精对准结束，φ_x、φ_y、φ_z趋于稳态值，完成静基座条件下的精对准过程，得到较为精确的初始捷联矩阵进而算出较为精确的三个姿态角。/n