[发明专利]一种快速评估光纤陀螺标定精度的方法

说明书

本发明提出一种快速评估光纤陀螺标定精度的方法包括：(1)光纤惯导在大理石平板上进行多位置试验；(2)通过当前位置北向加速度计输出均值来计算光纤惯导相比水平面在子午线的倾角,并由此计算校正后北向、天向光纤陀螺理论输出；(3)计算每位置下光纤陀螺输出均值同光纤陀螺理论输出相差，此即为光纤陀螺在当前位置下的零位标定精度；(4)对每个位置下计算的光纤陀螺零位标定精度求取标准差或者绝对值的最大值，此即为光纤陀螺零位标定精度。

技术领域

本发明涉及一种快速评估光纤陀螺标定精度的方法，可在光纤惯导纯惯性导航定位精度试验中使用。

背景技术

光纤陀螺是一种全固态惯性仪表，通过Sagnac效应检测两束光的相位差来确定载体旋转角速度，其内部没有任何运动部件，具备传统陀螺仪不具备的优点。随着国内光纤陀螺技术的不断突破和迅速发展，光纤惯导设备在航天卫星飞船、航空机载、导弹武器、舰船、车辆等领域取得了广泛的应用。

为提升光纤惯导纯惯性导航定位精度，需对光纤惯导进行标定，之后进行纯惯性导航精度试验验证光纤惯导导航定位精度。常用的标定方法包括分离式标定和系统级标定，若标定中出现标定设备或其他原因引起的标定误差，则会导致纯惯性导航试验精度超差，此时需要重新标定或复核标定数据来查找精度超差原因，而此步骤是非常繁琐耗时的。

常用的快速评价光纤惯导标定精度的方法，是将光纤惯导装入六面体工装/转台过渡板，靠在大理石平板北向、东向靠块/转台靠块，依靠平板/转台自身的水平度、角位置精度来提供姿态基准，进而评估静态下光纤陀螺零位精度。然而此种方法忽略了减振器角变形和测试设备自身精度的影响，难以准确评价光纤惯导尤其是高精度光纤惯导(光纤陀螺零偏优于0.01°/h)的标定精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种在光纤惯导完成标定后、进行纯惯性导航精度实验前快速评估光纤陀螺标定精度的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种快速评估光纤陀螺标定精度的方法，步骤如下：

步骤一：获取测试现场当地地理纬度L；

步骤二：将光纤惯导装入六面体工装，使用大理石平板进行多位置试验，每个位置下每轴光纤陀螺/石英加速度计分别指向东/西向、南/北向、天/地向，每个位置试验测试一定时间，之后求取每个位置下的光纤陀螺、加速度计输出均值；记三轴光纤陀螺输出均值为wx、wy、wz，三轴加速度计输出均值为ax、ay、az；

步骤三：通过当前位置北向加速度计输出均值a_N，计算得到光纤惯导相比水平面在子午线的倾角α；

步骤四：计算校正后北向、天向光纤陀螺理论输出：

w_N＝15.0411*cos(L-α)

w_U＝15.0411*cos(π-L+α)

其中，w_N为北向光纤陀螺理论输出，w_U为天向光纤陀螺理论输出，L为当地地理纬度，α为上一步骤计算的光纤惯导相比水平面在子午线的倾角；

步骤五：将每个位置下光纤陀螺输出均值同光纤陀螺理论输出做差，得到光纤陀螺在每个位置下的零位标定精度；

步骤六：对得到光纤陀螺在每个位置下的零位标定精度求取标准差或者求取绝对值的最大值，得到光纤陀螺零位标定精度。

所述一定时间大于5min。

所述计算得到光纤惯导相比水平面在子午线的倾角:

α＝arcsin(a_N)