[发明专利]一种捷联惯组与三轴转台的安装误差检测方法及校正方法

说明书

本发明具体涉及一种捷联惯组与三轴转台的安装误差检测方法，包括：将捷联惯组安装到三轴转台上；计算捷联惯组此时输出的姿态角对应的零位姿态矩阵；然后控制三轴转台的中框轴、内框轴和外框轴均以零位为初始位置，分别从零位开始转动一定角度，并分别计算捷联惯组输出的姿态角对应的姿态矩阵；根据中框轴姿态矩阵、内框轴姿态矩阵、外框轴姿态矩阵，以及零位姿态矩阵计算得到投影姿态矩阵；利用投影姿态矩阵将捷联惯组坐标系投影到三轴转台坐标系上，并计算得到安装误差角；相应还提供了其安装误差校正方法。本发明极大的简单化了安装误差检测时的操作步骤，并能够极大的减少需计算处理的数据量，提升检测效率及安装误差校正效率。

技术领域

本发明涉及捷联惯组与转动平台调校技术领域，具体涉及一种捷联惯组与三轴转台的安装误差检测方法及校正方法。

背景技术

三轴转台是用于导弹或其它飞行器及地面半实物仿真的关键设备，它可以模拟飞行器在空间进行中滚转、俯仰、偏航等姿态的运动，广泛应用于航空、航海、国防建设领域中。其常用作惯性仪表、惯导系统等精密仪器的性能测试、误差标定、仿真实验和工作平台。

实际安装过程中，捷联惯组坐标系的x轴、y轴、z轴很难与三轴转台的内框轴、中框轴和外框轴完全对齐，即捷联惯组和三轴转台之间不可避免的会出现安装误差，此时，若以三轴转台作为检测设备，那么捷联惯组就会产生附加误差。因此，需要对捷联惯组和三轴转台的安装误差进行检测(标定)，以能够补偿因轴该安装误差，而捷联惯组与三轴转台间的安装误差角直接反应了该安装误差。为了检测捷联惯组与三轴转台间的安装误差角，公开号为CN101900572B的中国专利公开了《基于三轴转台的捷联惯性系统陀螺安装误差快速测量方法》，其将捷联系统安装在三轴转台的基座上，Y陀螺、X陀螺、Z陀螺的敏感轴分别指向转台的内框、中框、外框，且内框指东向、中框指北向、外框指天向；转台取东北天向，分别调整内框、中框和外框的角度，分别使Y陀螺、X陀螺和Z陀螺满足输出要求，得到陀螺第一～第六安装误差。

上述现有方案中的安装误差检测方法将安装误差从陀螺标定中分离出来，通过三轴转台直接对其进行测量，这能够避免各测量参数相互耦合带来的影响。但是，申请人在实际研究中发现，上述现有方案在应用时存在以下问题：在检测安装误差时，需要多次转动三轴转台的内框轴、中框轴和外框轴，并且每次需要转动到特定角度才能够使Y陀螺、X陀螺和Z陀螺满足输出要求，这使得整个检测过程存在操作和计算繁琐、且耗费时间长的问题，导致安装误差的检测效率很低。因此，申请人设计了一种操作和计算简单、且检测精度高的安装误差检测方法，以提升安装误差的检测效率、并兼顾安装误差的检测精度。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种操作和计算简单、且检测精度高的捷联惯组与三轴转台的安装误差检测方法，以能够提升安装误差的检测效率、并兼顾安装误差的检测精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种捷联惯组与三轴转台的安装误差检测方法，包括以下步骤：

S1：将捷联惯组安装到三轴转台上，并使得捷联惯组的x轴、y轴、z轴分别与三轴转台的中框轴、内框轴和外框轴重合；

S2：控制三轴转台定位至零位，并计算捷联惯组此时输出的姿态角对应的零位姿态矩阵然后控制三轴转台的中框轴、内框轴和外框轴均以零位为初始位置，分别从零位开始转动角度φ_中、角度φ_内和角度φ_外，并分别计算捷联惯组在转动角度φ_中、φ_内和φ_外后输出的姿态角对应的中框轴姿态矩阵内框轴姿态矩阵和外框轴姿态矩阵

S3：根据中框轴姿态矩阵内框轴姿态矩阵外框轴姿态矩阵以及零位姿态矩阵计算得到投影姿态矩阵