[发明专利]面向集群飞行器搭载MEMS陀螺仪载荷的在线标定方法

权利要求书

1.面向集群飞行器搭载MEMS陀螺仪载荷的在线标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：僚机和三个长机(A,B,C)按照标定路径设计原则设计的标定路径飞行；

步骤二：系统实时采集k时刻僚机MEMS惯性组件输出数据，包括MEMS加速度计输出的加速度信息和MEMS陀螺仪输出的角速度信息；

步骤三：利用步骤二中采集到的MEMS惯性组件信息，更新僚机的惯导信息，得到僚机的位置、速度、姿态；

步骤四：长机测量k时刻的长、僚机相对距离；

步骤五：长机将k时刻自身位置信息以及长、僚机相对距离信息发送给僚机；

步骤六：以k时刻三个长机与僚机的相对距离为观测量，k时刻的僚机的位置误差、速度误差、姿态误差、MEMS陀螺仪零偏误差、MEMS陀螺仪刻度因数误差、MEMS陀螺仪安装误差为状态量，进行扩展卡尔曼滤波；

步骤七：利用步骤六中的滤波结果补偿僚机惯导信息，输出僚机MEMS陀螺仪误差参数信息；

步骤八：令k＝k+1，重复步骤二到步骤七，直至MEMS陀螺仪误差参数估计结束。

2.根据权利要求1所述的面向集群飞行器搭载MEMS陀螺仪载荷的在线标定方法，其特征在于，步骤一所述的标定路径设计原则具体为：

(1.1)三个长机与僚机不共面；

(1.2)僚机做加速运动得到MEMS陀螺仪三轴零偏；

(1.3)僚机做俯仰运动得到MEMS陀螺仪三轴零偏和载体横轴方向陀螺仪刻度因数误差参数及安装误差参数；

(1.4)僚机横滚运动得到MEMS陀螺仪三轴零偏和载体纵轴方向陀螺仪刻度因数误差参数及安装误差参数；

(1.5)僚机完成MEMS陀螺仪三轴零偏估计和横轴陀螺仪刻度因数误差参数及安装误差参数的标定后，做转向运动得到垂直载体横、纵轴方向的陀螺仪刻度因数误差参数及安装误差参数。

3.根据权利要求1所述的面向集群飞行器搭载MEMS陀螺仪载荷的在线标定方法，其特征在于，步骤二所述步骤具体为：

系统采集k时刻MEMS器件的输出数据，包括僚机MEMS加速度计输出的三轴加速度表示k时刻加速度计测量比力在载体系三轴上的分量(单位均为m/s²)；僚机陀螺仪输出的三轴角速度分别表示k时刻MEMS陀螺仪测量的角速度在载体系三轴上的分量(单位均为rad/s)；其中，载体系为b系，载体系x轴沿僚机横轴指向僚机右侧，y轴沿僚机纵轴指向僚机前方，z轴指向僚机上方。

4.根据权利要求1所述的面向集群飞行器搭载MEMS陀螺仪载荷的在线标定方法，其特征在于，所述的步骤六滤波观测方程具体是：

k时刻滤波观测方程方程为：

其中，V为观测噪声，p_Uk为k时刻僚机高度，表示k时刻僚机导航系下的加速度比力信息,长机A位置信息为长机B位置信息为长机C位置信息为

需要将非线性观测方程线性化，得到相应的雅可比矩阵如下：