[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

说明书

本发明涉及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，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、显控单元、接口单元和磁航向传感器；其中接口单元连接捷联航姿组件、罗盘自动校准处理器，负责信号转换和传输，同时将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，按设定程序和方法完成捷联航姿系统罗差的自动校准。本发明显著提升了捷联航姿系统外场罗差校准的效率，填补飞机捷联航姿内嵌式罗盘自动校准模式的空白。

技术领域

本发明属于航空机载捷联航姿导航系统领域，内嵌于捷联航姿主机内，主要用于各型号捷联航姿系统装机后的外场罗差校验，以消除安装误差，补偿半圆罗差和象限罗差，保证系统的使用精度。

背景技术

目前已知的所有捷联航姿系统均没有该功能，如某型飞机的激光捷联航姿系统，某型系统飞机安装的捷联贯导系统等，均没有罗盘自动校准功能。捷联航姿系统的罗盘校准都是靠飞机生产厂家来完成，校准方法是采用罗盘场加罗盘仪或其他校准设备，加人工推动飞机，同时在比较远的地方找一个比较明显的参照物作为基准，并按照一定的程序和方法进行罗盘校验的办法，校验过程中需要每个校验点都需要停下来，把罗差值人工装订在捷联航姿组件的罗差装订数据库内，校准的过程费时费力，人工成本非常高，校准精度、效率均比较低。

发明内容

发明目的

设计和开发一种内嵌式罗盘自动校准系统，该系统可以镶嵌于任何捷联航姿系统计算机内部，该系统具有磁航向传感器、捷联航姿组件的磁航向信号罗差自动检测、自动装订功能，免除人工推、牵引飞机进行罗差校准模式，改用飞机动态滑行进行操作，提高航姿外场罗盘校准效率和校准可靠性。

发明内容

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，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。

优先的，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。磁航向传感器与罗盘自动校准处理器通过WIFI连接。所述磁航向传感器按需要可以布置在飞机机身外侧的任何部位。

优选的，所述控制显示器可以内嵌于捷联航姿系统的显控处理机和EFIS电子飞行仪表内，也可以单独设置。

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，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)在控制显示器上按压一下建模按钮，松开飞机刹车，推油门，进行飞机滑行左转弯滑行操作，转弯360°，即到左转弯的起点磁北0°位置后，停留20秒，电子罗盘场建模画面将提示停留20秒并开始计时显示，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，建立出电子罗盘场模型；