[发明专利]基于激光陀螺捷联惯导的三轴转台轴线垂直度检测方法

摘要

本发明公开了一种基于激光陀螺捷联惯导的三轴转台轴线垂直度检测方法，包括激光陀螺捷联惯导、三轴转台、三轴转台姿态采集系统、惯导输出姿态采集系统和数据处理计算机，所述激光陀螺捷联惯导固定安装到被检三轴转台的台面上，通过采集三轴转台自身角姿态输出和激光陀螺捷联惯导的姿态测量信息，利用固联刚体旋转矢量增量不受测量点影响的原理完成三轴转台轴线垂直度的检测。本发明具有可检测三轴转台任意两轴系的轴线垂直度、检测精度高、系统组成操作简单、适用范围广等优点。

主权项

一种基于激光陀螺捷联惯导的三轴转台轴线垂直度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将激光陀螺捷联惯导安装到三轴转台的台面上，三轴转台外框轴和激光陀螺捷联惯导的Z轴夹角为φ，三轴转台中框轴和激光陀螺捷联惯导的X轴夹角为θ，三轴转台内框轴和激光陀螺捷联惯导的Y轴夹角为γ，φ、θ、γ均小于1°；S2：激光陀螺捷联惯导完成初始对准，三轴转台上电，三轴转台工作于角位置模式，并置零位；S3：三轴转台处于零位时激光陀螺捷联惯导输出的姿态角为并将其转换为姿态矩阵三轴转台处于零位时三轴转台的角位置输出并将其转换为姿态矩阵激光陀螺捷联惯导进入导航状态后，三轴转台内框、中框、和外框均以零位为初始位置，分别从零位开始转动一个角度，转动角度>10°，内框轴、中框轴、外框轴各转动一次记为一组，记录K组激光陀螺捷联惯导输出姿态角并转换为姿态矩阵同时记录对应的三轴转台的角位置测量输出并转换为姿态矩阵其中分别表示第1组激光陀螺捷联惯导输出姿态角，第2组激光陀螺捷联惯导输出姿态角…第K组激光陀螺捷联惯导输出姿态角，每组转动过程中，三轴转台每转动其一个框体，激光陀螺捷联惯导系统均会输出一组测量的转台框体横摇角、纵摇角和航向角，即每组中包含了三组姿态数据，表示如下：分别表示第1组激光陀螺捷联惯导输出姿态角对应的三轴转台的角位置，第2组激光陀螺捷联惯导输出姿态角对应的三轴转台的角位置…第K组激光陀螺捷联惯导输出姿态角对应的三轴转台的角位置，三轴转台的角位置包括内轴角位置、中轴角位置、外轴角位置，S4：以和为基准，得到步骤S3中每次转动后激光陀螺捷联惯导的角增量姿态矩阵和三轴转台的角增量姿态矩阵激光陀螺捷联惯导的每组测量姿态中都分别包含了横摇角、纵摇角和航向角姿态，分别计算每组测量姿态中三个轴向转动的归一化旋转矢量其中分别表示了第i次的内框、中框和外框转动后，激光陀螺捷联惯导测量的在载体系b中三个轴向姿态变化的归一化旋转矢量；通过计算每组数据中三个轴向转动的归一化旋转矢量的两两间的点乘量，即可得到每两个旋转矢量之间的正交度，而激光陀螺捷联惯导测得的旋转矢量的正交度直接反映了三轴转台的轴线垂直度。