[发明专利]一种POS方位精度和姿态精度的地面测试方法

摘要

一种位置姿态测量系统(Position and Orientation System，POS)方位精度和姿态精度的地面测试方法。本发明涉及一种利用三轴精密转台进行POS的方位精度和姿态精度测试的方法，该方法将POS中的惯性测量单元IMU安装在三轴精密转台上，在三轴精密转台调平并指北的情况下，通过转台实现六次IMU的方位轴180°旋转和横滚轴0°～±20°～0°旋转，模拟航空摄影测量时飞机典型航迹，再以转台提供的高精度方位角和水平姿态角姿态信息为基准计算POS输出的方位角和水平姿态角的RMS误差及STD误差。本发明具有精度高、简单实用、成本低的特点，可用于在地面测试各类POS的方位精度和姿态精度。

主权项

一种位置姿态测量系统方位精度和姿态精度的地面测试方法，其特征在于实现步骤如下：(1)将位置姿态测量系统(POS)中惯性测量单元(IMU)安装在转台基准面上，使IMU的两个水平轴与转台的两个水平轴平行，调整转台使横滚框和俯仰框水平并使方位框指北；(2)启动POS，预热1800秒后开始持续记录数据，所述的数据包括IMU原始数据和全球卫星定位系统数据，其中IMU原始数据包括角增量、比力和时间，GNSS数据包括位置、速度、姿态和时间；(3)静态测试300～900秒，作为第1个测试位置；(4)转台方位框作180°顺时针旋转，同时转台横滚框作0°～‑20°～0°旋转，即转台横滚框从0°旋转到‑20°，再从‑20°旋转到0°；(5)转台稳定5～30s并记录稳定时间，然后静态测试300～900秒作为第2个测试位置；(6)转台方位框作180°逆时针旋转，同时转台横滚框作0°～20°～0°旋转，即转台横滚框从0°旋转到20°，再从20°旋转到0°；(7)转台稳定5～30s并记录稳定时间，然后静态测试300～900秒作为第3个测试位置；(8)重复第(4)步至第(7)步操作两次，完成第4～7位置测试；(9)下载测试数据，结束测试；(10)利用POS后处理软件计算出整个测试过程中POS的方位角和水平姿态角，扣除第1～2位置、步骤(4)和(6)中的转动过程及步骤(5)和(7)中转台稳定过程的数据，仅保留第3～7测试位置的方位角和水平姿态角；(11)利用POS第3～7位置的方位角和水平姿态角，以转台提供的方位角和水平姿态角作为基准，分别通过RMS误差公式和STD误差公式计算出POS方位角和水平姿态角的RMS误差和STD误差。