[发明专利]一种惯性平台调平瞄准误差的自检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种惯性平台调平瞄准误差的自检测方法。

背景技术

惯性平台是一种常用的精密导航仪器，广泛的应用于海军舰艇、战略导弹、飞机、卫星等需要高精度自主导航、制导的高科技领域中。惯性平台的调平瞄准是其进行精确惯性导航制导的前提。

惯性平台的调平瞄准误差是影响其惯性导航精度的重要因素，惯性平台的调平瞄准误差会直接影响相应运载体的惯性导航精度，对于战略导弹等军事应用背景而言，过量的调平瞄准误差会引起极其严重的后果。因此，调平瞄准误差的检测是重要的一个环节。

惯性平台的调平瞄准误差在试验室环境下是可以通过光学测量来进行检验的。然而在其实际工作过程中，由于惯性平台的台体和载体的运动被完全隔离，且台体与外界之间存在框架和外壳的光学遮挡。这两方面问题的存在使得惯性平台的调平瞄准误差很难在工作过程中进行检测。目前的主要检测手段是在调平瞄准后对惯性平台的加速度计输出信息进行人工判读，以此来粗略判断惯性平台本次工作的调平精度。此种方式不仅使过程复杂化，且仍然无法实现精确的调平瞄准误差检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种操作简单、精度高的惯性平台调平瞄准误差的自检测方法。

本发明包括如下技术方案：

一种惯性平台调平瞄准误差的自检测方法，包括如下步骤：

步骤1、将经过调平瞄准的惯性平台断调平，记录调平瞄准结果以及断调平时刻t_dtp，初始化惯性平台的计算参数，初始化数学平台罗经对准参数；

调平瞄准结果包括不水平度θ_x0、θ_z0和方位角A_x0；惯性平台的计算参数包括数学平台姿态矩阵及其对应的姿态四元数Q，地理纬度L和经度λ，三轴漂移角以及惯性平台误差系数；数学平台罗经对准参数包括网络状态变量d_N、d_E、d_a、d_b、d_c以及网络参数k₁、k₂、k_E、k_N、k_U；

步骤2、保持惯性平台断调平状态，采集惯性平台加速度计测量的比力经过工具误差补偿计算得到平台坐标系比力f^p以及平台漂移角速率

步骤3、根据步骤2中的平台坐标系比力f^p进行数学平台罗经回路对准网络计算得到数学平台罗经回路调整指令角速率

步骤4、根据步骤2计算出的平台漂移角速率以及步骤3中所计算的数学平台罗经回路调整指令角速率计算平台坐标系相对地理坐标系的角速率在平台坐标系上的投影角速率

步骤5、根据步骤4中的角速率更新计算数学平台的姿态四元数Q，并进一步计算数学平台姿态矩阵

步骤6、计算当前时刻t与断调平时刻t_dtp的差值获得断调平后的时间Δt，利用当地地理纬度和断调平后的时间Δt计算断调平后地理坐标系变化矩阵

步骤7、利用步骤2中的平台漂移角速率计算断调平时间段内平台的姿态变化矩阵

步骤8、利用步骤5所计算的数学平台姿态矩阵步骤6所计算的地理坐标系变化矩阵和步骤7所计算的姿态变化矩阵推算出断调平时刻的平台相对地理坐标系的姿态矩阵

步骤9、判断Δt是否小于时间预设值，如果小于时间预设值，返回步骤2；如果大于等于时间预设值，转入步骤10；

步骤10、将步骤8所计算的断调平时刻的平台相对地理坐标系的姿态矩阵转化为惯性平台的不水平度检测值θ_x、θ_z和方位角检测值A_x，将惯性平台的不水平度检测值θ_x、θ_z和方位角检测值A_x分别与调平对准结果的不水平度θ_x0、θ_z0和方位角A_x0作差获得惯性平台调平瞄准误差，惯性平台调平瞄准误差包括不水平度误差Δθ_x、Δθ_z和方位角误差ΔA_x。

所述步骤1中根据调平瞄准结果初始化矩阵具体计算公式为：