[发明专利]一种惯性平台误差参数标定方法

说明书

本发明公开一种惯性平台误差参数标定方法，属于惯性导航技术领域，本发明利用车载辅助传感器提供的比力、速度以及位置等基准信息作为观测量，与平台式惯性测量系统输出的比力、速度以及位置等信息做差，利用该差值与惯性器件各项误差参数之间的耦合关系通过最小二乘算法辨识出待估计误差参数。本发明能够通过跑车试验辨识出待估计的惯性平台误差参数，从而提高平台式惯性测量系统的精度，且此方法简单易行。

技术领域

本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种惯性平台误差参数标定方法

背景技术

惯导平台是惯性导航系统的核心部件，其精度主要取决于惯性测量器件(陀螺仪和加速度计)的精度。提高惯导平台精度的方法一般有两种：一是提高陀螺仪及加速度计的精度，从而减小平台误差；二是建立平台的误差模型，利用各种测试方法辨识出各项误差系数，并利用辨识结果对平台误差进行补偿，从而提高平台系统的精度。研制更高精度的陀螺仪和加速度计代价昂贵，因此第二种方法是提高平台精度的经济而又有成效的途径。对于平台式惯性测量系统而言，由于平台隔离了加速度计与载体的角运动，则在线运动条件和重力下建立的惯性器件误差与比力之间的函数关系，即惯性器件静态误差模型成为平台式惯性器件的主要标定误差模型。

在惯性系统误差标定及补偿技术有研究中，国内航天科工集团、北京控制仪器研究所、北京自动化设备研究所、国防科技大学、北京航空航天大学等单位都对惯性系统误差标定及补偿技术有研究报道，并且认为该技术是提高惯性系统使用精度的重要手段，陀螺平台借助自身框架的转动及锁定功能可以实现自主误差标定。相关部门对此项技术的应用也非常重视。针对特定的应用环境，对误差补偿技术研究是非常有利的时机。

但是在已发表的文章中，如在《系统工程与电子技术》第32卷第8期的陈才、郭刚、苏宝库的一篇《基于离心机测试的惯导平台误差系数辨识研究》文章中为解决惯导平台误差模型辨识中与加速度高阶项有关的误差系数的辨识问题，提出一种基于离心机测试的惯导平台误差系数辨识的方案。通过分析惯导平台在过载状况下的受力，给出惯导平台在离心机上的安装定向及其误差系数的辨识方案。但是该研究需要利用离心机进行测试且需要利用卡尔曼滤波估计进行误差系数辨识，实践较复杂。

公开号为CN104764463A的专利文件中，公开了“一种惯性平台调平瞄准误差的自检测方法”，本发明公开了一种惯性平台调平瞄准误差的自检测方法，在惯性平台结束了调平瞄准后，令其进入断调平状态，通过此种状态下惯性平台在一段时间内的测量信息来计算惯性平台相对当地的实时姿态，再结合断调平后的时间差将台体姿态推算至调平瞄准结束时刻，进而实现了通过自身测量值来检验惯性平台本次调平瞄准误差的方法。该方法平台跟踪地理坐标系，需要对陀螺施矩，平台失准角α,β,γ不只包含陀螺的漂移误差还会包含因伺服控制回路导致的误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种惯性平台误差参数标定方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种惯性平台误差参数标定方法，包含以下步骤：

步骤1：将惯性平台和高精度捷联式光纤惯性/GPS组合导航系统固定在统一安装基座上，然后再一起固定在载车上，使得惯性平台和组合导航系统之间的航向偏差及水平偏差为固定值；

步骤2：启动惯性平台和组合导航设备，预热90分钟后，开始初始对准，经过30分钟初始对准结束后，记录惯性平台和组合导航设备的对准结果，并计算惯性平台与组合导航设备之间的航向和水平偏差，共进行3次对准，并将3次结果取平均值，作为惯性平台与组合导航设备之间的固定安装偏差；

步骤3：记录导航时间t、初始经度λ₀、地球自转角速率ω_ie、高精度捷联式光纤惯性/GPS组合导航系统提供的经度λ、纬度L、比力基准信息f^b、速度信息W、组合导航系统解算输出的捷联姿态矩阵平台式惯性测量系统加速度计测量值f^p；