一种适用于装甲车的定位定向装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种定位定向装置及发法，尤其涉及一种为装甲车及其它发射车实时 提供高精度姿态位置等信息的定位定向装置与方法。
【背景技术】
[0002] 我军装甲兵器导航定位目前已经有所发展，但是停留在单轴或双轴航向保持产品 基础上，该种产品存在一些问题，例如在发动机工作条件下的寻北精度不高，车体倾斜对寻 北有影响，导航精度不高等。
[0003] 近年来新研发的基于内减振的定位定向装置体积和重量都较大。采用转台标定存 在控制难度高、成本增加、人工翻转六面体困难，单轴转台台面和功放都要增加的问题。因 而就需要新设计一种不需要六面体而进行标定的定位定向装置。
【发明内容】
[0004] 本发明目的是提供一种适用于装甲车的定位定向装置及方法，其解决了现有装甲 车定位定向装置导航精度不高的技术问题，是一种自主式、全姿态导航定位系统，具有全天 候，不依赖外部信号，定位精度高，隐蔽性强，抗干扰能力强等特点。
[0005] 本发明的技术解决方案是：
[0006] 一种适用于装甲车的定位定向装置，包括台体、H个第一敏感元件、H个第二敏感 元件、功能电路，所述内台体为正六面体，W正六面体的一个顶点为原点0,建立H维坐标 系，定义XY面为正面；
[0007] 其特殊之处在于：
[0008] 还包括基座及减振器；
[0009] 所述基座外部设立六方向基准面，所述基准面利用六面体标定原理设立；
[0010] 所述内台体设置在基座内，所述减振器共8个，其中4个位于Y向内台体和基座之 间且分布在四角，另外4个位于-Y向内台体和基座之间且分布在四角；
[0011] 所述内台体的正面、底面、右侧面上均设置有第一安装腔，所述H个第一敏感元件 分别安装在第一安装腔内；
[0012] 所述正面上设置有两个第二安装腔，所述右侧面上设置有一个第二安装腔，所述 H个第二敏感元件分别安装在第二安装腔内；
[0013] 所述第一安装腔的深度大于所述第二安装腔，
[0014] 所述内台体的底面设置有第H安装腔，所述功能电路安装在第H安装腔内。
[0015] 上述第一敏感元件为激光巧螺，所述第二敏感元件为加速度计。
[0016] 每个方向的基准面由4个小基准面构成；所述4个小基准面位于该方向基座外侧 面的四个角上。
[0017] 上述敏感元件组2位于内台体水平面的正中也处。
[001引一种适用于装甲车的定位定向方法，包括W下步骤：
[0019] 1】标定：
[0020] 1. 1】将定位定向装置放置在平板上，预热lOmin后，对定位定向装置进行位置翻 转并进行数据采集；
[0021] 1. 2】一个位置的数据采集完毕后再进行下一个位置的翻转与数据采集，直至所有 位置翻转及数据采集完毕为止；
[0022] 1. 3】根据采集的惯性仪表各项误差参数，建立所有误差参数与系统导航误差之间 的关系；
[0023] 2】抗扰动初始对准
[0024] 在发动机工作时，对巧螺和加速度计原始测量数据进行低通滤波；在人员上下时， 对巧螺和加速度计原始测量数据进行卡尔曼滤波；
[002引3】补偿
[002引3.1】温度补偿
[0027] 3. 1. 1】建立惯性仪表输出的零位温度补偿模型：
[0028] (1)首先根据温度和零位数据绘制温度与零位之间的关系曲线，根据关系曲线确 定分段情况，使得每一段曲线可W用H次曲线较好地拟合；
[0029] (2)在每一个数据段内将惯性仪表零位建立为H阶模型，利用最小二乘算法，得 到H阶模型的系数，并给出误差估计，从而完成每一个惯性仪表零位温补模型的建立；
[0030] 3. 1. 2】激励惯性仪表在装甲车不同温度条件下的测量误差：
[0031] (1)操作转台，使得转台定位面法线转至与正北夹角为+45°位置，记录此时转台 控制台的位置设定角度准确数值，该位置即为变温补偿试验方案的第一个位置，记为位置 1 ;
[0032] (2)在位置1，-4(TC温度点下，定位定向装置保温化W后，按要求对定位定向装置 进行通电，预热lOmin后开始测试，在位置1静态测试5min后保存数据，操作转台，使定位 定向装置平稳地绕其天轴转动180°，此位置为位置2 ;
[003引做转台停稳后，在位置2静态测试5min后保存数据，继续操作转台，依次在位置 1和位置2静态测试5min，并将数据存入相应的文件中；
[0034] (4)按照如下温度曲线；-40C保温30min, -40C到巧0C升温化，+50C保温化， 重复步骤（1)至（3)，直至获得温度-测量误差曲线；每个位置保存的测试数据不应少于 5min;连续两组测试数据不能都是在同一个位置测得，且要求采集时间间隔不大于3min; [00巧]3. 1. 3】根据发射车实时环境温度，根据步骤3. 1. 2获得的温度-测量误差曲线进 行温度补偿；
[003引3. 2】高度定位补偿
[0037] 3. 2. 1】设定中间状态时的炮弹数量和油料容积，进行里程计刻度因数和安装误差 标定，制定W中间状态为基准，不同弹数和油料变化引起的俯仰角变化量表；
[0038] 3. 2. 2】采用查表方式对俯仰角变化量进行修正；
[0039] 4】根据滤波和补偿后的测量数据确定初始姿态，包括航向角、俯仰角和横滚角；
[0040]5】定位定向装置与车载里程计组合实现航位解算，实时输出发射车的位置、速度、 航向、姿态信息。
[0041] 上述惯性仪表零位温补模型如下：
[0042] W加速度计X通道为例，建立X加速度计零位的温补模型如下：
[0043]
【主权项】
1. 一种适用于装甲车的定位定向装置，包括台体、三个第一敏感元件、三个第二敏感元 件、功能电路，所述内台体为正六面体，以正六面体的一个顶点为原点0,建立三维坐标系， 定义XY面为正面，与之