[发明专利]一种捷联式罗经系统外水平阻尼方法

说明书

本发明提供一种捷联式罗经系统外水平阻尼方法，该方法是通过水平阻尼网络与罗经法水平对准网络的等效性设计出外水平阻尼网络，利用系统自身的速度与电磁计程仪的速度之差阻尼系统周期振荡，同时在外水平阻尼思想基础上提出了基于外速度辅助的水平阻尼算法。本发明能有效地抑制周期振荡误差以及提高系统的精度，适合舰船的定姿和定位。

技术领域

本发明属于导航技术领域，具体是涉及一种捷联式罗经系统外水平阻尼方法。

背景技术

无阻尼捷联惯导系统是一临界稳定系统，系统的误差是周期振荡性的，而且振幅是不衰减的。在常值误差源作用下，除经度误差随时间增长以外，其余六个误差量两个速度误差量、三个姿态误差角以及纬度误差可维持限定幅度的周期振荡，这种振荡误差对长时间工作的船舶导航系统精度影响十分严重。

发明内容

发明目的：本发明提供一种捷联式罗经系统水平阻尼方法，主要在于抑制捷联式罗经系统周期振荡并提高系统的精度。

技术方案：一种捷联式罗经系统外水平阻尼方法，包括以下步骤：

(1)利用捷联式罗经初始对准与平台罗经对准的等效性，将捷联式罗经系统外水平阻尼网络与平台罗经阻尼网络等效，计算出捷联式罗经系统外水平阻尼网络的对准参数；

(2)选取相应的坐标系作为捷联式罗经系统的坐标系，将捷联式罗经系统中的数学平台模拟平台罗经系统中的实体平台；

(3)根据捷联式罗经系统中的传递函数外水平阻尼控制律，输入陀螺的测量值和加速计的测量值通过捷联式罗经系统解算得到水平速度和外参考水平速度的差值在东向和北向的分量以及施加给数学平台的控制角速率ω_c＝[ω_cE ω_cN ω_cU]^T在东向分量ω_cE、北向分量ω_cN；

(4)将捷联式罗经系统外水平阻尼的控制规律离散化，加入捷联式罗经系统解算的离散化方程，得到捷联式罗经外水平阻尼算法，进而对捷联式罗经系统进行阻尼运动。

有益效果：(1)本发明与传统阻尼方法相比，可实现阻尼系数的线性修正，能有效抑制无阻尼状态向阻尼状态切换时超调误差；(2)本发明利用系统自身的速度与电磁计程仪的速度之差来阻尼周期振荡，显著降低内速度误差的影响，抑制经度误差。

附图说明

图1为本发明北向水平对准回路；

图2为本发明北向水平阻尼回路；

图3为本发明捷联式罗经数学平台；

图4为本发明捷联式罗经系统水平阻尼网络框图；

图5为本发明系统转台实验结构示意图；

图6为本发明静基座外水平阻尼转台实验姿态误差曲线；

图7为本发明静基座外水平阻尼转台实验速度误差曲线；

图8为本发明静基座外水平阻尼转台实验位置误差曲线；

图9为本发明摇摆基座外水平阻尼转台实验姿态误差曲线；

图10为本发明摇摆基座外水平阻尼转台实验速度误差曲线；

图11为本发明摇摆基座外水平阻尼转台实验位置误差曲线。

具体实施方式

本实施例基于自适应UPF的SINS大方位失准角初始对准方法，具体步骤为：

步骤1：利用阻尼网络与罗经对准网络的等效性，将捷联式罗经系统外水平阻尼网络与平台罗经阻尼网络等效，计算出捷联式罗经系统外水平阻尼网络的对准参数。