[发明专利]基于移动捷联航姿基准的船用光纤陀螺组件在线标定方法

权利要求书

1.一种基于移动捷联航姿基准的船用光纤陀螺组件在线标定方法，其特征是：移动式捷联航姿基准作为参考测量基准系统，待标定的光纤陀螺捷联惯导系统作为待测系统，利用捷联航姿基准的姿态信息作为外部参考信息，在捷联航姿基准与光纤陀螺捷联惯导系统间的姿态信息传递过程中，利用滤波器，由三个相互垂直安装的光纤陀螺构成的光纤陀螺测量组件的待标定参数误差被估测并予以补偿。

2.根据权利要求1所述的基于移动捷联航姿基准的船用光纤陀螺组件在线标定方法，其特征是包括如下具体步骤：

步骤1、将移动式捷联航姿基准通电进行预热准备和初始对准，之后进入正常导航工作状态；

步骤2、将移动式捷联航姿基准安装于待标定光纤陀螺捷联惯导系统预留的安装基座，并将移动式捷联航姿基准和待标定光纤陀螺捷联惯导系统通过数据传输电缆相连通；

步骤3、待标定光纤陀螺捷联惯导系统进行预热准备；

步骤4、将初始位置参数装订至光纤陀螺捷联惯导系统的导航计算机；

步骤5、光纤陀螺捷联惯导系统进行初始对准；

步骤6、光纤陀螺捷联惯导系统进入导航工作状态，输出三个光纤陀螺的采样值，所述的光纤陀螺采样值为

步骤7、进行姿态参数传递，将移动式捷联航姿基准输出的姿态量测信息通过数据传输电缆传输至光纤陀螺捷联惯导系统；

所述的姿态量测信息包括：航向角ψ、纵摇角θ、横摇角γ；

步骤8、利用步骤7得到的姿态量测信息获得实时更新的捷联姿态矩阵

步骤9、利用步骤8得到的得到捷联航姿基准系统的参考四元数

其中

q_2r，q_3r，q_4r的绝对值为

q_2r，q_3r，q_4r的符号为

其中：||表示绝对值；为符号函数；C_ij表示实时更新的捷联姿态矩阵第i行第j列的元素；

步骤10、利用步骤9得到的q_r构造外观测量，利用Kalman滤波器估测出光纤陀螺测量组件的标定参数以及估测四元数

步骤11、利用步骤10得到的光纤陀螺测量组件的标定参数补偿光纤陀螺测量组件的输出。

3.根据权利要求2所述的基于移动捷联航姿基准的船用光纤陀螺组件在线标定方法，其特征是：

步骤10中Kalman滤波器中的系统状态方程和量测方程如下：

系统的状态变量为：

其中：

是估测四元数；

且iγj是三轴光纤陀螺安装不垂直而引起的安装误差角；

是三轴光纤陀螺的刻度因数误差；是三轴光纤陀螺的常值漂移误差；

W，V分别为系统的模型噪声和量测噪声，它们为白噪声过程；

系统的状态矩阵为：

其中：

其中光纤陀螺采样值和参考四元数由步骤6和步骤9得到，0_12λ4，0_12λ12分别表示12λ4，12λ12的零矩阵；

系统的量测量

由步骤9得到

系统的量测矩阵为：

其中：I_4λ4表示4λ4的单位矩阵，0_4λ12表示4λ12的零矩阵。

4.根据权利要求2或3所述的基于移动捷联航姿基准的船用光纤陀螺组件在线标定方法，其特征是步骤11过程可由下式表示：

其中：补偿标定参数后的光纤陀螺采样值为光纤陀螺测量组件原采样值为补偿项由下式确定

其中：M由估测出的光纤陀螺测量组件标定参数确定