[发明专利]一种陀螺仪误差标定的方法

摘要

本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种利用系统测量组件相对惯性空间匀速转动时的输出值，快速标定出陀螺仪的所有误差参数值的陀螺仪误差标定的方法。本发明包括将捷联惯导系统安装在转位机构上，转位机构的三根转动轴分别沿载体的右‑前‑上方向，系统开机预热后进行对准，获得初始捷联姿态矩阵；测量初始时刻IMU坐标系相对惯性坐标系的姿态角，控制转位机构带动IMU按照测量出的姿态角逐次转动，使IMU坐标系与惯性坐标系重合。本发明可消除系统中高频噪声的影响，且IMU相对惯性坐标系转动使陀螺仪的输出信号增大抗干扰性更强，此外该方法转位次序简单运算简便，可有效提高陀螺仪标定的速度和精度。

主权项

一种陀螺仪误差标定的方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：将捷联惯导系统安装在转位机构上，转位机构的三根转动轴分别沿载体的右‑前‑上方向，系统开机预热后进行对准，获得初始捷联姿态矩阵步骤二：测量初始时刻IMU坐标系相对惯性坐标系的姿态角，控制转位机构带动IMU按照测量出的姿态角逐次转动，使IMU坐标系与惯性坐标系重合；步骤三：控制转位机构绕IMU坐标系的zs轴顺时针以大小为ωie的旋转角速度转动T＝60s，使IMU坐标系与地心惯性系保持相对静止，测量出系统的三个常值陀螺漂移εx、εy和εz：ϵx=1T∫0Tω~isx1sdt]]>ϵy=1T∫0Tω~isy1sdt]]>ϵz=1T∫0Tω~isz1sdt]]>式中，分别为三个陀螺仪的实时输出值；步骤四：控制转位机构绕IMU坐标系的zs轴以大小为ω‑ωie的角速度逆时针转动360度，其中测量出安装误差Axy、安装误差Ayx和标度因数误差δkgz：Axy=-12π∫0Tzω~isx2sdt+ωϵx2π]]>Ayx=12π∫0Tzω~isy2sdt-ωϵy2π]]>δkgz=12π∫0Tzω~isz2sdt-ωϵz2π]]>式中，分别为三个陀螺仪的实时输出值；Tz＝2π/ω；步骤五：控制IMU绕惯性坐标系的xi轴逆时针迅速转动90度；步骤六：控制转位机构绕IMU坐标系的zs轴以大小为ω‑ωie的角速度逆时针转动360度，测量出安装误差Axz、安装误差Azx和标度因数误差δkgy：Axz=12π∫0Tzω~isx3sdt-ωϵx2π]]>δkgy=12π∫0Tzω~isy3sdt-ωϵy2π]]>Azx=-12π∫0Tzω~isz3sdt+ωϵz2π]]>式中，分别为三个陀螺仪的实时输出值；步骤七：控制IMU绕惯性坐标系的yi轴顺时针迅速转动90度；步骤八：控制转位机构绕IMU坐标系的zs轴以大小为ω‑ωie的角速度逆时针转动360度，测量出安装误差Ayz、安装误差Azy和标度因数误差δkgz：δkgz=12π∫0Tzω~isx4sdt-ωϵx2π]]>Ayz=-12π∫0Tzω~isy4sdt+ωϵy2π]]>Azy=12π∫0Tzω~isz4sdt-ωϵz2π]]>式中，分别为三个陀螺仪的实时输出值。