[发明专利]基于空间稳定的旋转捷联惯导系统误差抑制方法无效
| 申请号： | 201210305208.5 | 申请日： | 2012-08-16 |
| 公开（公告）号： | CN102788597A | 公开（公告）日： | 2012-11-21 |
| 发明（设计）人： | 孙伟;徐爱功;徐宗秋 | 申请（专利权）人： | 辽宁工程技术大学 |
| 主分类号： | G01C25/00 | 分类号： | G01C25/00;G01C21/18 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 123000 辽宁省*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明提供的是一种基于空间稳定的旋转捷联惯导系统误差抑制方法。通过GPS确定载体的初始位置参数，将它们装订至导航计算机中；捷联惯导系统进行预热准备，采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据并对数据进行处理；将IMU旋转后光纤陀螺仪和石英加速度计生成的数据转换到导航坐标系下，得到惯性器件常值偏差的调制形式；对空间稳定的调制型惯导系统中陀螺仪标度因数误差和安装误差进行分析，计算IMU坐标系与惯性系转换过程中陀螺仪标度因数误差和安装误差引起的姿态误差。本发明将三轴方向上的惯性器件常值偏差进行调制，同时避免陀螺仪的标度因数误差及安装误差与地球自转角速度的耦合，使系统具有更好的稳定性，提高导航定位精度。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 空间 稳定 旋转 捷联惯导 系统误差 抑制 方法 | ||
【主权项】：
1.一种基于空间稳定的旋转捷联惯导系统误差抑制方法，其特征在于包括以下步骤：(1)通过GPS确定载体的初始位置参数，将它们装订至导航计算机中；(2)捷联惯导系统进行预热准备，采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据并对数据进行处理；(3)将IMU旋转后光纤陀螺仪和石英加速度计生成的数据转换到导航坐标系下，得到惯性器件常值偏差的调制形式；惯性测量单元坐标系的oxsys平面与地球的赤道平面平行，ozs轴平行于地球自转轴，且指向与地球旋转角速度方向一致(如附图3)，确定出IMU坐标系与导航坐标系的转换关系：C s n = C e n C i e C s i ![]()
和![]()
的求取。其中，![]()
为导航坐标系与地球坐标系之间的变换矩阵；![]()
为地球坐标系与惯性系之间的转换矩阵，可由载体所在位置的经度λ、纬度L及时间间隔t确定。C e n = - sin λ cos λ 0 - sin L cos λ - sin L sin λ cos L cos L cos λ cos L sin λ sin L C i e = cos ( λ + ω ie t ) sin ( λ + ω ie t ) 0 - sin ( λ + ω ie t ) cos ( λ + ω ie t ) 0 0 0 1 C s i = cos ωt sin ωt 0 - sin ωt cos ωt 0 0 0 1 ϵ n = C s n ϵ s = C e n C i e C s i ϵ s = ϵ x n ϵ y n ϵ z n ϵ x n = cos ( λ + ω ie t ) ( - sin λ cos ωt - cos λ sin ωt ) ϵ x s + sin ( λ + ω ie t ) sin λωt sin ϵ x s - sin ( λ + ω ie t ) cos λ cos ωt ϵ x s + cos ( λ + ω ie t ) ( cos λ cos ωt - sin λ sin ωt ) ϵ y s - sin ( λ + ω ie t ) ( sin λ cos ωt + cos λ sin ωt ) ϵ y s ϵ y n = cos ( λ + ω ie t ) sin L ( sin λ sin ωt - cos λ cos ωt ) ϵ x s + sin ( λ + ω ie t ) sin L ( cos λ sin ωt + sin λ cos ωt ) ϵ x s - cos ( λ + ω ie t ) sin L ( cos λ sin ωt + sin λ cos ωt ) ϵ y s + sin ( λ + ω ie t ) sin L ( sin λ sin ωt - cos λ cos ωt ) ϵ y s ϵ z n = cos L cos ( λ + ω ie t ) ( cos λ cos ωt - sin λ sin ωt + cos L ) ϵ x s + sin L ϵ z s + sin ( λ + ω ie t ) sin λ cos ωt ϵ x s - sin ( λ + ω ie t ) cos λ sin ωt ϵ x s + cos ( λ + ω ie t ) sin λ ( cos L sin ωt - sin L cos ωt ) ϵ y s + sin ( λ + ω ie t ) sin λ ( cos L cos ωt + sin L sin ωt ) ϵ y s δ ω is + i ′ ′ = C s i δ ω is + s ′ ′ = cos ωt sin ωt 0 - sin ωt cos ωt 0 0 0 1 δ K gx 0 0 0 δ K gy 0 0 0 δ K gz 0 0 ω = 0 0 δ K gz ω δ ω is - i ′ ′ = C s i δ ω is - s ′ ′ = cos ωt - sin ωt 0 sin ωt cos ωt 0 0 0 1 δ K gx 0 0 0 δ K gy 0 0 0 δ K gz 0 0 - ω = 0 0 - δ K gz ω ∫ 0 T ′ δ ω is i ′ ′ dt = ∫ 0 T ′ / 2 δ ω is + i ′ ′ dt + ∫ T ′ / 2 T ′ δ ω is - i ′ ′ dt = 0 0 0 δ ω is + i ′ ′ ′ = C s i δ ω is + s ′ ′ ′ = cos ωt - sin ωt 0 sin ωt cos ωt 0 0 0 1 0 K gxy K gxz K gyx 0 K gyz K gzx K gzy 0 0 0 ω = K gxz ω cos ωt - K gyz ω sin ωt K gxz sin ωt + K gyz ω cos ωt 0 δ ω is - i ′ ′ ′ = C s i δ ω is - s ′ ′ ′ = cos ωt sin ωt 0 - sin ωt cos ωt 0 0 0 1 0 K gxy K gxz K gyx 0 K gyz K gzx K gzy 0 0 0 - ω = - K gxz ω cos ωt - K gyz ω sin ωt K gxz ω sin ωt - K gyz ω cos ωt 0 ∫ 0 T ′ δ ω is i ′ ′ ′ dt = ∫ 0 T ′ / 2 δ ω is + i ′ ′ ′ dt + ∫ T ′ / 2 T ′ δ ω is - i ′ ′ ′ dt = 0 0 0
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