[发明专利]一种用于混合式惯导系统的加速度计内杆臂标定与补偿方法

摘要

本发明公开了一种用于混合式惯导系统的加速度计内杆臂的标定与补偿方法。本发明分析了加速度计内杆臂效应的产生机理，并基于此设计了一种变角速度的旋转方案，可实现对全部9个内杆臂参数的激励；同时，建立了以速度误差为观测量的卡尔曼滤波模型，可对内杆臂参数进行估计；此外，还给出了加速度计内杆臂参数的补偿模型。利用混合式惯导系统的三环框架结构，系统无须借助三轴转台等外界设备，即可实现加速度计内杆臂参数的自标定。本发明为混合式惯导系统的加速度计内杆臂的标定与补偿问题提供了解决方案，具有很强的实用价值。

主权项

1.一种用于混合式惯导系统的加速度计内杆臂标定与补偿方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：对混合式惯导系统进行初始对准；步骤二：初始对准完成后进行导航解算，混合式惯导系统的三环框架按照变角速度的旋转方案，实现对加速度计的全部9个内杆臂参数的激励；步骤三：在执行步骤二的过程中，利用以速度误差为观测的卡尔曼滤波模型对加速度计内杆臂参数进行估计，得到加速度计内杆臂参数的估计结果；步骤四：对步骤三得到的加速度计内杆臂参数的估计结果进行补偿，得到补偿后的加速度计输出；所述步骤二中，变角速度的旋转方案实现如下：(1)先将混合式惯导系统的三轴框架回零，此时z轴陀螺指天，绕内框电机轴进行变角速度正反转，重复次数控制在2‑5次，持续时间控制在120‑300秒；(2)绕外框电机轴，以3‑10°/s的角速度逆时针转到‑90°，此时x陀螺指天；(3)绕中框电机轴进行变角速度正反转，重复次数控制在2‑5次，持续时间控制在120‑300秒；(4)绕内框电机轴，以3‑10°/s的角速度逆时针转到‑90°，此时y陀螺指天；(5)绕中框电机轴进行变角速度正反转，重复次数控制在2‑5次，持续时间控制在120‑300秒；通过按此次序控制电机轴的旋转，实现对全部杆臂参数的激励，绕每个轴旋转的指令角速度都按正弦规律变化。