[发明专利]一种基于卧式三轴转台的IMU正六面体标定方法

摘要

本发明提供了一种基于卧式三轴转台的IMU正六面体标定方法，属于惯性仪表测试领域。本发明首先，IMU在卧式三轴转台上进行初始对准；其次，IMU进入导航状态，依据准D‑最优试验计划，采用基于卧式三轴转台的双轴(中环轴和内环轴)位置‑单轴(外环轴)速率翻滚法对IMU实现正六面体方案的转动激励，并在每次转动完成后，静止30s，记录导航输出的速度误差，对输出的速度误差关于时间进行二次函数拟合获取观测量；最后，采用最小二乘法，对IMU中加速度计和陀螺仪的标度因子误差、安装误差角和零偏误差等，总计21项误差模型参数进行了辨识。本发明提供的基于卧式三轴转台的IMU正六面体标定方法，对提升惯导系统的标定精度有效可行，具有较高的工程应用价值。

主权项

1.一种基于卧式三轴转台的IMU正六面体标定方法，其特征在于，所述基于卧式三轴转台的IMU正六面体标定方法具体步骤为：步骤一：IMU的初始对准：先完成IMU的安装工作，再进行卧式三轴转台的初始对准和惯导系统水平对准；步骤二：惯导系统的位置编排：采用卧式三轴转台双轴位置、单轴速率翻滚法，实现IMU的正六面体方案标定；步骤三：惯导系统的静态测量：在位置编排方案的每次转动完成后，将惯导系统静止30s进行测量，记录每次转动后IMU输出的速度误差，总计16次转动的输出序列；步骤四：IMU误差参数的辨识：将记录的t时刻的导航输出速度误差序列关于t进行二次函数拟合有：其中Y₁、K为常矢量，Y₂与IMU的各项误差参数有关，经过一系列推导，Y₂具体可表示为：式(2)中，H表示与待标定误差参数有关的系数向量，不同的位置编排，H有不同的姿态矩阵的代数组合形式；基于卧式三轴转台，对IMU实施正六面体标定方案：正六面体标定方案总计16次转动，每次转动下对应不同的观测量与各误差参数之间的关系，根据每次转动后静止30s，再记录的导航输出的16组速度误差序列，对每组速度误差序列值拟合出公式(1)中的Y₂值，根据公式(2)，将其写成矩阵形式，再利用最小二乘法，即可辨识出加速度计和陀螺仪的标度因子误差、零偏误差和安装误差角共21项误差参数。