[发明专利]一种航空机载捷联航姿外场内嵌式罗盘自动校准系统及方法

权利要求书

1.一种航空机载捷联航姿外场内嵌式罗盘自动校准系统，其特征在于：所述自动校准系统包括罗盘自动校准处理器、轮速传感器、接口单元和控制显示器；其中接口单元连接捷联航姿组件、罗盘自动校准处理器，并负责信号转换和传输，同时将罗盘自动校准处理器的校准信号输出至捷联航姿组件，并通过捷联航姿组件输出至显控处理机；罗盘自动校准处理器与轮速传感器、控制显示器、磁航向传感器和接口单元连接，在校准控制信号有效后，负责接收磁航向传感器信号、捷联航姿磁航向信号和轮速信号，并按规定校准程序进行自动校准捷联航姿系统罗差；轮速传感器给罗盘自动校准处理器提供轮速信号，供罗盘自动校准处理器进行虚拟电子罗盘场建模和校准罗差时计算罗盘场磁方位使用；控制显示器用于发出罗差校准指令，提供专用罗差校准、装订控制显示，操作指令按键，校准过程参数显示，校准程序控制。

2.如权利要求1所述的航空机载捷联航姿外场内嵌式罗盘自动校准系统，其特征在于：所述系统还包括磁航向传感器，磁航向传感器用于备份功能，用于不能实现内嵌于捷联航姿系统时的磁航向基准信号输入。

3.如权利要求2所述的航空机载捷联航姿外场内嵌式罗盘自动校准系统，其特征在于：磁航向传感器与罗盘自动校准处理器通过WIFI连接。

4.如权利要求2所述的航空机载捷联航姿外场内嵌式罗盘自动校准系统，其特征在于：所述磁航向传感器可以布置在飞机机身外侧的任何部位。

5.如权利要求1所述的航空机载捷联航姿外场内嵌式罗盘自动校准系统，其特征在于：所述控制显示器内嵌于捷联航姿系统内。

6.如权利要求1所述航空机载捷联航姿外场内嵌式罗盘自动校准系统的校准方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：电子罗盘场建模

1)飞机滑行至可以转弯360°的场地，并使飞机停止在明显的地标位置上，所述地标位置包括预先在地面测绘好的磁北0°地标线；

2)将前机轮转弯波轮置于左极限位置并锁定；

3)按压建模按钮，操纵飞机左转弯360°回到起点磁北0°位置，停留若干秒，此时罗盘自动校准处理器将根据右机轮的轮速信号、转弯的时间及转弯时的磁航向角计算出转弯的距离和转弯半径，以及转弯长度、磁航向角度的线性对应关系；

4)罗盘自动校准处理器根据计算出来的数据，建立电子罗盘场模型，电子罗盘场校准点以15°为一个点，即对电子罗盘场进行24等分；

5)将电子罗盘场的数据及模型存入罗盘自动校准处理器的存储器；

步骤2：传感器检查

1)按压控制显示器上罗盘自动校准显示画面上的传感器检查按钮，操纵飞机继续左滑行转弯操作，直到超过初始0°磁方位为止；

2)罗盘自动校准处理器自动按照电子罗盘场模型在24个基准点上分别检查磁航向传感器、捷联航姿组件输出的磁航向数据；

3)如果捷联航姿组件所有角度的磁航向数据与电子罗盘场基准的误差均不大于0.5°，罗盘自动校准显示画面将显示捷联航姿系统罗差符合要求，无需校准，反之则需要进行捷联航姿系统罗差校准；

4)如果所有磁航向数据与电子罗盘场基准的误差均不大于5°，则判定磁航向传感器、捷联航姿组件工作正常，信号输出无畸变，并在罗盘自动校准显示画面上显示磁航向传感器、捷联航姿组件状态正常信息；反之则需要进行捷联航姿系统排故；

步骤3：罗差校准

1)按压罗盘自动校准显示画面上的罗差校准按钮，罗盘自动校准处理器向航姿系统发送罗差标定控制指令，航姿系统转入罗差标定工作状态；

2)此时罗盘自动校准显示画面上出现捷联航姿系统发出的磁方位角度信息和电子罗盘角度信息，以及“同步”按钮，如果需要人工干预，按下“同步”按钮将电子罗盘场基准值直接同步装订进捷联航姿系统中，若不干预，系统统一进行罗差装订，按压“继续”按钮继续校准程序；

3)操纵飞机左转滑行弯操作，转弯超过360°即可，罗盘自动校准系统会自动按8方位校准程序采集罗盘误差，并计算误差值；

4)按压“校验退出”按键，且航向由实测航向变为当前角度±0.5时，罗盘自动校准显示画面显示装订完成，表明罗差装订成功；

5)系统磁航向误差检查，按压“罗差检查”按键，操纵飞机继续超过左转滑行，转弯超过360°即可，罗盘自动校准系统自动按照12方位校准程序对磁方位进行记录，并与电子罗盘的磁航向标准值进行比较，如果所有的航向偏差在±0.5°内，罗盘自动校准显示画面显示“校准合格”字样，否则，需要重新进行校准。