[发明专利]一种光电跟踪系统捷联惯导安装姿态的标定方法

权利要求书

1.一种光电跟踪系统捷联惯导安装姿态的标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立如下坐标系，且坐标系原点均为光电跟踪系统的方位轴与俯仰轴交点：

-地理坐标系n系，其X_n、Y_n、Z_n轴分别指向北、天、东；

-捷联惯导坐标系b系，其X_b、Y_b、Z_b轴分别对应捷联惯导的滚转轴、航向轴和俯仰轴，其中航向轴绕-Y_b轴方向转动为正；

-光电跟踪系统基座坐标系t系，其Y_t轴与光电跟踪系统方位轴重合，当方位码盘、俯仰码盘为零度时，其X_t轴垂直于Y_t轴，并且与光电跟踪系统视轴朝向一致，Z_t轴由右手定则确定；

-光电跟踪系统视轴坐标系s系，其Z_s轴与光电跟踪系统俯仰轴平行，X_s轴与光电跟踪系统视轴重合，Y_s轴朝上；

在光电跟踪系统周围选定k个测量位置，k≥3；

光电跟踪系统调平，捷联惯导初始对准多次，并取平均值，得到捷联惯导初始姿态对应的欧拉角ψ、θ、γ；

将带方位基准经纬仪置于第i个测量位置，完成带方位基准经纬仪与光电跟踪系统对准，记录带方位基准经纬仪的方位角H_gLi、俯仰角V_gLi和光电跟踪系统的方位角H_aLi、俯仰角V_aLi，以及带方位基准经纬仪寻北多次，记录寻北结果平均值B_gi，i＝1、2、…、k；

计算光电跟踪系统的竖盘指标差I₀，其包括如下步骤：

判断光电跟踪系统是否可以使用倒镜观察带方位基准经纬仪；

若是，则保持带方位基准经纬仪不动，使用倒镜与带方位基准经纬仪对准，记录第一个测量位置处光电跟踪系统俯仰角V_aR1，I₀＝(V_aL1+V_aR1-180°)/2-u₁，若否，则I₀＝(V_aL1+V_gL1)-u₁；

判断光电跟踪系统调平误差精度是否小于预设值；

若是，则u₁＝0，否则，采用水平仪测量光电跟踪系统调平误差，读取光电跟踪系统方位轴码盘为H_aL1和H_aL1+180°时水平仪的读数a_L和a_R，u₁＝(a_L-a_R)/2；

其中，u₁为在第一个测量位置处为光电跟踪系统调平误差，水平仪的方向为光电跟踪系统与带方位基准经纬仪连线方向，H_aL1为第一个测量位置处测到的光电跟踪系统的方位角；

建立与光电跟踪系统视轴平行、起点为坐标系原点的单位矢量且在s系中的坐标

根据I₀、H_aLi及V_aLi，计算t系至s系的姿态矩阵

根据及计算在t系中的坐标

根据H_gLi、V_gLi及B_gi，计算在n系中的坐标为

根据ψ、θ、γ，计算n系至b系的姿态矩阵

根据及计算在b系中的坐标

根据与建立第i个测量位置的线性方程其中，为捷联惯导与光电跟踪系统间的姿态矩阵；

根据k个测量位置的线性方程，建立方程组，并求解得到

2.如权利要求1所述的光电跟踪系统捷联惯导安装姿态的标定方法，其特征在于，按照如下公式计算t系至s系的姿态矩阵

3.如权利要求1所述的光电跟踪系统捷联惯导安装姿态的标定方法，其特征在于，按照如下公式计算在t系中的坐标