[发明专利]一种基座运动引起台体漂移的角速率计算及补偿方法

说明书

本发明公开了一种基座运动引起台体漂移的角速率计算及补偿方法，该方法应用于三轴惯性平台系统，包括：根据与三轴惯性平台系统共基座的外部角速率传感器测量得到基座的Y₁轴角速率ω_y1和Z₁轴角速率ω_z1；获取三轴惯性平台系统的内部相对转动角度；根据测量得到基座的角速率和内部相对转动角度进行解算，得到漂移角速率分量，并在导航方程中进行补偿。本发明对三轴惯性平台系统由基座角运动引起台体漂移的产生机理进行分析，实现了漂移角速率的计算，并用于补偿，提高了导航和制导精度。

技术领域

本发明属于三轴惯性平台系统技术领域，尤其涉及一种基座运动引起台体漂移的角速率计算及补偿方法。

背景技术

三轴惯性平台系统已广泛地用于机动姿态有限的载体上，即用于在飞行中不会同时绕两个轴出现大姿态角的载体中。但有时由于运载火箭和弹道式导弹要做机动变轨飞行，特别是战术导弹、卫星以及许多军用飞机需要在全姿态、大机动状态下工作，在这样条件下，要求三轴惯性平台系统的台体仍能保持稳定。

由于三轴惯性平台系统存在“框架锁定”现象，即内框架和外框架在一个平面内，此时，台体轴、内框架轴和外框架轴也同时在一个平面内，从而使三轴惯性平台系统失去一个自由度；另一方面，由于原来用于控制外框架轴的陀螺仪不能感受到外框架轴的转动，从而失去了对外框架轴的控制作用。

目前，现有措施只能满足三轴惯性平台系统在机动姿态有限的载体上的运动要求，难以满足载体大机动运动的要求。另外，即使内框架角工作在小角度情况下，基座运动也会引起台体漂移，该漂移角速率的大小目前只是定性分析，尚未有明确的计算方法。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基座运动引起台体漂移的角速率计算及补偿方法，对三轴惯性平台系统由基座角运动引起台体漂移的产生机理进行分析，实现了漂移角速率的计算，并用于补偿，提高了导航和制导精度。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基座运动引起台体漂移的角速率计算及补偿方法，所述方法应用于三轴惯性平台系统，所述三轴惯性平台系统的伺服回路采用平面坐标分解器进行解耦，所述三轴惯性平台系统包括基座、外框架、内框架和台体，其中，基座本体坐标系为X₁Y₁Z₁、外框架本体坐标系为X_P2Y_P2Z_P2、内框架本体坐标系为X_P1Y_P1Z_P1，台体本体坐标系为X_PY_PZ_P；四个本体坐标系的原点重合，并且：台体本体坐标系的Z_P轴与内框架本体坐标系的Z_P1轴重合，外框架本体坐标系的Y_P2轴与内框架本体坐标系的Y_P1轴重合，基座本体坐标系的X₁轴与外框架本体坐标系的X_P2轴重合；其中，基座与载体固连，当三轴惯性平台系统在载体带动下发生内部相对转动时，基座绕外框架本体坐标系的X_P2轴转动，外框架绕内框架本体坐标系的Y_P1轴转动，内框架绕台体本体坐标系的Z_P轴转动；

其中，所述基座运动引起台体漂移的角速率计算及补偿方法包括：

根据与三轴惯性平台系统共基座的外部角速率传感器测量得到基座的Y₁轴角速率ω_y1和Z₁轴角速率ω_z1；