申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

申请日：2023-12-13

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN117705154A

主分类号：G01C25/00

分类号：G01C25/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.02#实质审查的生效;2024.03.15#公开

摘要：本发明公开一种捷联惯导系统混合式精确标定方法，涉及惯性导航技术领域。本发明首先通过对惯性测量单元的多姿态采集数据，计算得到陀螺组件精准的标度系数与安装误差角系数以及加速度计组件的粗标度系数；之后通过对系统级标定18位置的旋转次序进行采集数据，对陀螺组件与加速度计组件的零偏估计得到各自的零偏，对加速度计组件的标度系数误差与安装误差角进行估计，从而得到加速度计组件的安装误差角与精准的标度系数。本发明采用混合式标定，相对于单一的标定方式可靠性高，对转台精度依赖减小；相比传统系统级标定，由于估计误差参数的分组，估计结果收敛更快、精度更高。

主权项：1.一种捷联惯导系统混合式精确标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将惯性测量单元安装在三轴转台上，打开系统电源进行系统预热；步骤2、将惯性测量单元依次转动至6个不同姿态，针对每个姿态，首先采集惯性测量单元中的加速度计组件的第一静态输出原始数据；之后将三轴转台先后以顺时针和逆时针方向按相同的旋转角速度转动n周，并采集惯性测量单元中的陀螺组件的顺时针旋转输出原始数据与逆时针旋转输出原始数据；步骤3、针对每个姿态，将陀螺组件的顺时针旋转输出原始数据与逆时针旋转输出原始数据分别进行积分，记录同一姿态下，顺时针旋转输出原始数据的积分值与逆时针旋转输出原始数据的积分值的差，结合三轴转台顺逆时针总共的旋转角度计算陀螺组件的标度系数与安装误差角联合矩阵SMg：SMg＝[Sgx,Sgy,Sgz,αyz,αzy,αzx]T其中，Sgx、Sgy与Sgz分别为陀螺组件在xyz轴方向上的标度系数，ayz为陀螺组件的z轴相对于y轴的安装误差角，azy为陀螺组件的y轴相对于z轴的安装误差角，azx为陀螺组件的x轴相对于z轴的安装误差角；步骤4、当三轴转台停止转动后，采集加速度计组件的第二静态输出原始数据，并选取标度加速度β，根据标度加速度β以及加速度计组件的第一、第二静态输出原始数据，计算加速度计组件的粗标度系数SMa：SMa＝[SaxSaySaz]T其中，Sax、Say与Saz分别为加速度计组件在xyz轴方向上的粗标度系数；步骤5、将三轴转台按系统级标定18位置的旋转次序进行旋转，根据陀螺组件与加速度计组件的输出数据进行导航解算，其状态变量XINS为：XINS＝[φEφNφUδVEδVNδVUδLδλδh]T其中，φE、φN、φU分别为惯性测量单元在东向、北向、天向的姿态误差；δVE、δVN、δVU分别为惯性测量单元在东向、北向、天向的速度误差；δL、δλ、δh分别为惯性测量单元的纬度误差、精度误差以及高度误差；步骤6、在导航解算过程中，通过卡尔曼滤波方法对陀螺组件的零偏Xg和加速度计组件的标度系数误差、安装误差角与零偏Xa进行估计：Xg＝[bgxbgybgy]TXa＝[S'axS'ayS'azθxyθxzθyxθyzθzxθzybaxbaybaz]T其中，S'ax、S'ay与S'az分别为加速度计组件在xyz方向上的标度系数误差，θxy为加速度计组件的y轴相对于x轴的安装误差角，θxz为加速度计组件的z轴相对于x轴的安装误差角，θyx为加速度计组件的x轴相对于y轴的安装误差角，θyz为加速度计组件的z轴相对于y轴的安装误差角，θzx为加速度计组件的x轴相对于z轴的安装误差角，θzy为加速度计组件的y轴相对于z轴的安装误差角；bgx、bgy、bgz分别为陀螺组件在xyz轴方向上的零偏；bax、bay、baz分别为加速度计组件在xyz轴方向上的零偏；步骤7、根据估计的加速度计组件的标度系数误差，对加速度计组件的粗标度系数进行修正。

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百度查询： 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种捷联惯导系统混合式精确标定方法

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