[发明专利]一种平台式惯导系泊状态下计算方位陀螺仪标度的方法

说明书

本发明涉及一种平台式惯导系泊状态下计算方位陀螺仪标度的方法，包括如下步骤：步骤1、将备用方位陀螺仪安装于水平方向上，并换算标度值；步骤2、在系泊状态下，在设备正常校准后，将步骤1计算得到的标度值装入系统，按照水平定标程序求取系统级的标度；步骤3、根据步骤2得出的系统级的标度和电流源值换算备用方位陀螺仪的新标度；步骤4、将备用方位陀螺仪回装。本发明相对于传统的计算方法更准确，在实际的装备保障过程中得到了应用，效果良好。

技术领域

本发明属于方位陀螺仪技术领域，设计方位陀螺仪标度计算，尤其是一种平台式惯导系泊状态下计算方位陀螺仪标度的方法。

背景技术

惯导是舰艇航海导航装备的核心，是舰载武器装备有效发挥作战能力的基石，其参数准确性对于舰艇战斗力至关重要。

目前，海军大多数舰艇列装的都是平台式惯导。平台式惯导一般安装有三个单自由度陀螺仪、两个单自由度水平加速度计和一个垂向加速度计。三个陀螺仪分别称之为：东向陀螺仪GE(陀螺仪的输入轴定向在东西水平方向)、北向陀螺仪GN(陀螺仪的输入轴定向在南北水平方向)、方位陀螺仪GB(陀螺仪的输入轴定向在垂直水平面方向)。两个水平加速度计分别称之为东向加速度计AE(加速度计输入轴定向在东西水平方向)、北向加速度计AN(加速度计输入轴定向在南北水平方向)。

其中，方位陀螺仪是方位回路的关键，其标度的准确性直接影响到陀螺测漂，进而影响到设备的动态精度，特别是输出的航向精度。根据定标原理可知，方位陀螺仪标度的系统级求取必须在静基座条件下完成，但是在舰艇在航任务期间，静基座条件很难达到。

下面对陀螺仪标度的系统级计算原理进行说明：

(1)水平陀螺仪标度的系统级计算原理：

根据惯导原理可知，东向陀螺仪和北向加速度计回路，如图1所示：

其中，

Ay：北向加速度计输出的加速度；

ΔVy：速度增量；

Ωy:地球自转在地理北向上的分量；

q:东向陀螺仪敏感轴和地理东向的夹角；

R：地球半径；

Kgx:实际标度Kx与装订标度Kcx的比值；

g：重力加速度；

εx：东向陀螺仪漂移量；

α：平台与水平面的夹角。

在q＝270度时：

(-ΔV_y270/R-Ω_y)K_gx+Ω_y+ε_x＝0 (1)

在q＝90度时：

(-ΔV_y90/R+Ω_y)K_gx-Ω_y+ε_x＝0 (2)

整理(1)式和(2)式，即可得：

k_x＝k_cx×2Ω_y/(2Ω_y-(ΔV_y90/R-ΔV_y270/R)) (3)

(3)式中“＝”右边都是已知量，可求得水平东向陀螺仪的标度。

北向陀螺仪标度的求取方法类似。

由计算过程可知，求取水平陀螺仪标度对是否处于静止状态没有要求。