[发明专利]一种捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法有效

专利信息
申请号: 201210102043.1 申请日: 2012-04-09
公开(公告)号: CN103363989B 公开(公告)日: 2017-01-18
发明(设计)人: 周章华;邱宏波;练涛;朱红;吴亮华;蔡善军;李群 申请(专利权)人: 北京自动化控制设备研究所
主分类号: G01C21/16 分类号: G01C21/16;G01C21/20
代理公司: 核工业专利中心11007 代理人: 高尚梅
地址: 100074 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明属于惯性导航技术领域,涉及到一种捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法。本发明的方法包括以下步骤初始对准;估计内杆臂参数;补偿内杆臂误差。本发明提出了一种捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法,该方法能够估计出捷联惯导系统的内杆臂,进而利用估计出的内杆臂进行内杆臂误差补偿,提高了捷联惯导系统在动态环境下的导航精度。
搜索关键词: 一种 捷联惯导 系统 内杆臂 估计 误差 补偿 方法
【主权项】:
一种捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:初始对准;步骤二:估计内杆臂参数;步骤三:补偿内杆臂误差。步骤一中,将捷联惯导系统安装在轴与轴相互正交的三轴转台上,捷联惯导系统体坐标系与转台三个正交轴方向一致;步骤二中,控制转台使捷联惯导系统同时绕转台的三个轴周期性旋转,利用以速度误差为观测量的Kalman滤波对捷联惯导系统的内杆臂进行估计,相关公式如下:状态量:X=X1TX2TT,]]>其中X1=δVnδVuδVeφnφuφeϵxϵyϵz▿x▿y▿zT,]]>X2=[r1x r1y r1z r2x r2y r2z r3x r3y r3z]T,误差状态方程为:其中A=A1A209×1409×9,]]>A1为与X1对应的系统矩阵;A2=-c11(ωy2+ωz2)-c21(ωy2+ωz2)-c31(ωy2+ωz2)c11(-ω·z+ωxωy)c21(-ω·z+ωxωy)c31(-ω·z+ωxωy)c11(ω·y+ωxωz)c21(ω·y+ωxωz)c31(ω·y+ωxωz)c12(ω·z+ωxωy)c22(ω·z+ωxωy)c32(ω·z+ωxωy)-c12(ωx2+ωz2)-c22(ωx2+ωz2)-c32(ωx2+ωz2)09×11c12(-ω·x+ωyωz)c22(-ω·x+ωyωz)c33(-ω·y+ωxωz)c13(-ω·y+ωxωz)c23(-ω·y+ωxωz)c33(-ω·y+ωxωz)c13(ω·x+ωyωz)c23(ω·x+ωyωz)c33(ω·x+ωyωz)-c12(ωx2+ωy2)-c22(ωx2+ωy2)-c32(ωx2+ωy2)T,]]>观测量为:Z=[δVn δVu δVe]T,上述公式中:δVn、δVu、δVe为捷联惯导系统的速度误差;φn、φu、φe为捷联惯导系统的失准角;ex、ey、ez为捷联惯导系统的陀螺零偏;为捷联惯导系统的加速度计零偏;r1x为X轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系X轴的内杆臂分量;r1y为X轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Y轴的内杆臂分量;r1z为X轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Z轴的内杆臂分量;r2x为Y轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系X轴的内杆臂分量;r2y为Y轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Y轴的内杆臂分量;r2z为Y轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Z轴的内杆臂分量;r3x为Z轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系X轴的内杆臂分量;r3y为Z轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Y轴的内杆臂分量;r3z为Z轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Z轴的内杆臂分量;Cbn=c11c12c13c21c22c23c31c32c33]]>为捷联惯导系统姿态矩阵;ωibb=ωxωyωz]]>为陀螺测得的载体角速率;ωx为X轴陀螺仪测量的角速度;ωy为Y轴陀螺仪测量的角速度;ωz为Z轴陀螺仪测量的角速度;为角速度ωx的微分,表示X轴角加速度;为角速度ωy的微分,表示Y轴角加速度;为角速度ωz的微分,表示Z轴角加速度。
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