[发明专利]一种捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法有效

专利信息
申请号: 201210102043.1 申请日: 2012-04-09
公开(公告)号: CN103363989B 公开(公告)日: 2017-01-18
发明(设计)人: 周章华;邱宏波;练涛;朱红;吴亮华;蔡善军;李群 申请(专利权)人: 北京自动化控制设备研究所
主分类号: G01C21/16 分类号: G01C21/16;G01C21/20
代理公司: 核工业专利中心11007 代理人: 高尚梅
地址: 100074 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 捷联惯导 系统 内杆臂 估计 误差 补偿 方法
【权利要求书】:

1.一种捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤一:初始对准;

步骤二:估计内杆臂参数;

步骤三:补偿内杆臂误差。

2.根据权利要求1所述的捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法,其特征在于:

步骤一中,将捷联惯导系统安装在轴与轴相互正交的三轴转台上,捷联惯导系统体坐标系与转台三个正交轴方向一致。

3.根据权利要求2所述的捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法,其特征在于:

步骤二中,控制转台使捷联惯导系统同时绕转台的三个轴周期性旋转,利用以速度误差为观测量的Kalman滤波对捷联惯导系统的内杆臂进行估计,相关公式如下:

状态量:X=X1TX2TT,]]>其中

X1=δVnδVuδVeφnφuφeϵxϵyϵzxyzT,]]>

X2=[r1x r1y r1z r2x r2y r2z r3x r3y r3z]T

误差状态方程为:其中

A=A1A209×1409×9,]]>

A1为与X1对应的系统矩阵;

A2=-c11(ωy2+ωz2)-c21(ωy2+ωz2)-c31(ωy2+ωz2)c11(-ω·z+ωxωy)c21(-ω·z+ωxωy)c31(-ω·z+ωxωy)c11(ω·y+ωxωz)c21(ω·y+ωxωz)c31(ω·y+ωxωz)c12(ω·z+ωxωy)c22(ω·z+ωxωy)c32(ω·z+ωxωy)-c12(ωx2+ωz2)-c22(ωx2+ωz2)-c32(ωx2+ωz2)09×11c12(-ω·x+ωyωz)c22(-ω·x+ωyωz)c33(-ω·y+ωxωz)c13(-ω·y+ωxωz)c23(-ω·y+ωxωz)c33(-ω·y+ωxωz)c13(ω·x+ωyωz)c23(ω·x+ωyωz)c33(ω·x+ωyωz)-c12(ωx2+ωy2)-c22(ωx2+ωy2)-c32(ωx2+ωy2)T,]]>

观测量为:Z=[δVn δVu δVe]T

上述公式中:

δVn、δVu、δVe为捷联惯导系统的速度误差;

φn、φu、φe为捷联惯导系统的失准角;

εx、εy、εz为捷联惯导系统的陀螺零偏;

为捷联惯导系统的加速度计零偏;

r1x为X轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系X轴的内杆臂分量;

r1y为X轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Y轴的内杆臂分量;

r1z为X轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Z轴的内杆臂分量;

r2x为Y轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系X轴的内杆臂分量;

r2y为Y轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Y轴的内杆臂分量;

r2z为Y轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Z轴的内杆臂分量;

r3x为Z轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系X轴的内杆臂分量;

r3y为Z轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Y轴的内杆臂分量;

r3z为Z轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Z轴的内杆臂分量;

Cbn=c11c12c13c21c22c23c31c32c33]]>为捷联惯导系统姿态矩阵;

ωibb=ωxωyωz]]>为陀螺测得的载体角速率;

ωx为X轴陀螺仪测量的角速度;

ωy为Y轴陀螺仪测量的角速度;

ωz为Z轴陀螺仪测量的角速度;

为角速度ωx的微分,表示X轴角加速度;

为角速度ωy的微分,表示Y轴角加速度;

为角速度ωz的微分,表示Z轴角加速度。

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