[发明专利]一种基于磁传感器和加表的航姿系统陀螺误差补偿方法

说明书

本发明公开了一种基于磁传感器和加表的航姿系统陀螺误差补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据磁强计的输出信息计算陀螺漂移误差补偿量；(2)根据加表实时测得的载体加速度信息获得陀螺漂移误差量；(3)建立陀螺误差补偿量求取模型，求取陀螺补偿误差；(4)建立陀螺输出误差补偿模型对陀螺输出数据进行误差补偿。本发明解决了由陀螺精度低、姿态解算随时间漂移，不能满足系统稳定应用的问题，可以有效抑制陀螺漂移，提高航姿系统姿态稳定性；具有较高的工程化应用价值和推广价值。

技术领域

本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种基于磁传感器和加表的航姿系统陀螺误差补偿方法。

背景技术

在惯性导航系统中，陀螺和加速度计(加表)的信息的漂移处理直接关系到载体导航的姿态的精度和稳定性，而姿态精度是反映载体运动的一个重要参数，其精度和稳定性对载体的速度、位置结算、目标识别跟踪、等有重要影响。通常姿态解算是根据陀螺的数据和载体的速度、位置信息实时计算载体姿态矩阵更新和姿态解算。但是由于陀螺的漂移误差会随着时间的增加不断的积累增大，尤其是低成本的MEMS陀螺漂移误差更大，使系统的姿态解算精度越来越低，因此陀螺误差漂移补偿在实际工程应用中起着重要作用。

发明内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种基于磁传感器和加表的航姿系统陀螺误差补偿方法，旨在解决现有技术中由于中低精度陀螺精度低、漂移误差大导致姿态解算精度差的技术问题，可以有效抑制陀螺漂移，提高航姿系统姿态稳定性；具有较高的工程化应用价值和推广价值。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于磁传感器和加表的航姿系统陀螺误差补偿方法，包括下述步骤：

(1)根据磁传感器的输出信息计算陀螺漂移误差补偿量Δω(t)_h；

(2)根据加表信息计算陀螺漂移误差量Δω(t)_a；

(3)建立陀螺误差补偿量求取模型Δω(t)_PI＝Δω_P(t)+Δω_I(t)；根据公式Δω_P(t)＝K_P*Δω(t)_g，Δω_I(t)＝Δω_I(t-1)+K_I*Δω(t)_g*dt以及所述陀螺漂移总误差量Δω(t)_g，且Δω(t)_g＝Δω(t)_h+Δω(t)_a，获得误差补偿量Δω_P(t)和Δω_I(t)，从而获得陀螺误差漂移补偿量Δω(t)_PI；

(4)建立陀螺输出误差补偿模型ω(t)＝ω_g(t)+Δω(t)_PI，根据所述陀螺误差补偿量对陀螺输出数据进行误差补偿。

优选地，步骤(1)具体包括：

(1.1)选择东北天地理坐标系作为导航坐标系，通过磁强计获得载体系下的磁场强度信息其中分别为载体在X轴、Y轴、Z轴的磁场强度信息；

(1.2)根据公式求取地理坐标系下的磁场强度信息，为初始化得到的姿态矩阵；

(1.3)根据公式对地理坐标系下的磁场强度信息进行标准化；

(1.4)根据公式求取地理坐标系下的磁场强度信息在载体坐标系下的标准投影，为初始化得到的姿态矩阵；