一种惯性导航系统实现免拆装精确自标定的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于惯性导航系统应用领域，涉及一种惯性导航系统实现免拆装精确自标 定的方法。
【背景技术】
[0002] 惯性导航组件通常应用于自主导航，由于当前的激光惯性组件性能水平组成的系 统不能保证长航时系统对性能要求的原因。而当前国际上船用长航时高精度激光陀螺惯导 系统，普遍采用了旋转调制技术。因此发展出了外加旋转机构，利用其可转调制技术可有效 调制惯性器件常值误差的特点来解决其长时间的精度问题，我们研制的系统通常被称为双 轴旋转激光捷联惯性导航系统。
[0003] 另一方面，激光陀螺和加速度计的常值、刻度系数及不对准角等误差参数进行精 密标定是惯性导航组件获得高精度导航性能的前提条件。
[0004] 以往双轴旋转激光捷联惯性导航系统的精确标定需在实验室进行，其参数标定方 法是利用陀螺、加速度计输出数据与试验室精密转台的基准相比较进行误差分离。该方法 必须将系统与载体分离，并受限于试验室设备的精度，且操作过程复杂，需进行培训的人员 才可操作，拆卸及标定过程复杂，具体如下：
[0005] 1)将紧固惯性组件的多组螺栓卸掉；
[0006] 2)最少两人，利用专用工具将重达20多公斤的惯性组件，从框架内取出；
[0007] 3)再将惯性组件移动到专用双轴(或三轴）转台上；
[0008] 4)利用专用工具及设施将其固定；
[0009] 5)通过惯性组件的串口，烧制标定程序；
[0010] 6)转台控制专业人员按照标定要求，编排控制转动流程；
[0011] 7)试验人员，检查电气连接，保证连接正确；
[0012] 8)打开惯性组件电源开关；
[0013] 9 )通过显示终端控制标定计算流程；
[0014] 10)通过转台控制界面，选择已设定控制过程，启动；
[0015] 11)重复9)~10)，直到完成参数标定工作；
[0016] 从转台上拆卸惯性组件；
[0017] 12)将惯性组件安装到双轴旋转激光捷联惯性导航系统的旋转框架内；
[0018] 13)通过惯性组件的串口，烧制对准导航程序；
[0019] 14)通过惯性组件的串口将标定好的参数导入对准导航程序；
[0020] 为了有效解决以上问题，通过利用双轴旋转激光捷联惯性导航系统自身可旋转的 特点，本发明研究设计了一种免拆装精确自标定的方法，其步骤如下：
[0021] 1) 一体化设计对准导航、标定算法、旋转机构控制逻辑及参数存储；
[0022] 2)将设计好的程序通过惯性组件的串口传入计算机；
[0023] 3)启动系统，通过人机界面选择标定|旲式；
[0024] 4)待人机界面通知标定结束，关闭系统，自标定完成。
【发明内容】
[0025] 本发明的目的是提出一种根据双轴旋转激光捷联惯性导航系统自身双轴旋转特 点实现免拆装精密自标定的方法，对双轴旋转激光捷联惯性导航系统的误差进行自我标 定，使得双轴旋转激光捷联惯性导航系统在不需要拆卸惯性导航组件的情况下获得高精度 导航性能。
[0026] 技术方案
[0027] -种惯性导航系统实现免拆装精确自标定的方法，其特征在于，
[0028] 步骤一根据双轴旋转激光捷联惯性导航系统自标定所需的参数确定相应的算 法；
[0029] 步骤二根据步骤一中算法实现所需的输入数据确定双轴旋转激光捷联惯性导航 系统的配套运动控制方式；
[0030] 步骤三将完成的算法和运动控制方式写入双轴旋转激光捷联惯性导航系统；
[0031] 步骤四通过控制双轴旋转激光捷联惯性导航系统运动，产生数据；
[0032] 步骤五利用步骤四中的数据，通过算法计算出自标定所需参数；
[0033] 步骤六将步骤五中产生的参数存入双轴旋转激光捷联惯性导航系统，完成免拆装 的自标定。
[0034] 有益效果
[0035] 该双轴旋转调制系统实现的自标定功能，有效提升惯性导航系统维护性。国内以 往的惯导系统要精确标定都需在实验室进行，系统必须经过返所或建立的实验站才可进行 标定，并且还要相关人员的培训，对部队的装备使用造成一定的影响，不适应现代国防的需 求。该软件利用其旋转调制的条件，实现了系统的自标定功能，不需用户进行什么特殊操作 即可自行完成。该项方法的成功将使惯导的维护费用大大降低，以每套惯导寿命为20年， 2年返厂标定一次来计算，每套惯导在其生命周期内可节约资金200万人民币，相当于一套 惯导价格的25%，具有较高的社会经济效益。另外该技术使装备到部队的系统维护费用及时 间大大降低，给部队带来的效益也无法用金钱来衡量，具有极高的军事应用价值及应用前 旦 〇
【附图说明】
[0036] 图1是系统工作标定流程图。
【具体实施方式】
[0037] 1、根据参数标定需要，确定算法：
[0038] 第一步，确定利用卡尔曼滤波算法，卡尔曼滤波状态转移计算
【主权项】
1. 一种惯性导航系统实现免拆装精确自标定的方法，其特征在于， 步骤一根据双轴旋转激光捷联惯性导航系统自标定所需的参数确定相应的算法； 步骤二根据步骤一中算法实现所需的输入数据确定双轴旋转激光捷联惯性导航系统 的配套运动控制方式； 步骤三将完成的算法和运动控制方式写入双轴旋转激光捷联惯性导航系统； 步骤四通过控制双轴旋转激光捷联惯性导航系统运动，产生数据； 步骤五利用步骤四中的数据，通过算法计算出自标定所需参数； 步骤六将步骤五中产生的参数存入双轴旋转激光捷联惯性导航系统，完成免拆装的自 标定。
【专利摘要】本发明涉及一种利用双轴旋转激光捷联惯性导航系统实现免拆装精确自标定方法。本发明采取的方案为：利用双轴旋转激光捷联惯性导航系统旋转控制机构设计了灵活自动控制的旋转策略控制惯导系统按照预习编排的转位旋转，同时过程中结合多位置误差激励算法方法，并依靠计算机协同软件平台的信息共享及整体协同控制的优势，设计了专用的变量误差回归滤波器，在标定模式工作状态下进行标定算法计算出激光陀螺和加速度计的常值、刻度系数及不对准角等各项误差参数，存储在非易失单元，供标定后的正常使用。本发明解决了双轴旋转激光捷联惯性导航系统中免拆装实现自标定的问题，提高了系统集成、调试、维护的效率。
【IPC分类】G01C21-16, G01C25-00
【公开号】CN104697550
【申请号】CN201310670465
【发明人】徐晓乐, 杨黎, 张向虎, 吉翠萍
【申请人】中国航空工业第六一八研究所
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月10日