一种车载惯性导航系统中惯性传感器的安装方法_2

文档序号:9429250阅读:来源:国知局
a2_optimal安装指向车体右向;将第三陀螺仪gyro3性能最优的轴g3_optimal安装指向车体下向,将第三加速度计acc3性能最优的轴a3_optimal安装指向车体下向。
[0018]随后进入步骤S300中,如图2所示,即将每个陀螺仪和加速度计中其余两个性能次优的轴分别安装指向车体的前向、后向或下向上,作为指向车体的备份输入。具体地,将第一陀螺仪gyrol性能次优的轴gl_subl安装指向车体右向,gl_sub2安装指向车体下向,将第一加速度计accl性能次优的轴al_subl安装指向车体右向,al_sub2安装指向车体下向;将第二陀螺仪gyro2性能次优的轴g2_subl安装指向车体前向,g2_sub2安装指向车体下向,将第二加速度计acc2性能次优的轴a2_subl安装指向车体前向,a2_sub2安装指向车体下向;将第三陀螺仪gyro3性能次优的轴g3_subl安装指向车体前向,g3_sub2安装指向车体右向,将第三加速度计acc3性能次优的轴a3_subl安装指向车体前向,a3_sub2安装指向车体右向。
[0019]本发明实施例中将gl_optimal,g2_optimal,g3_optimal轴向的输出分别作为惯导系统(即本发明中所述车载惯性导航系统,下同)前向、右向、下向陀螺仪的输入,将al_optimal, a2_optimal,a3_optimal轴向的输出作为惯导系统中前向、右向、下向加速度计的输入。
[0020]具体地,将g2_subl,g3_subl 轴向的输出 output— g2_subl, output— g3_subl按照其零偏不稳定系数g2_Bl,g3_Bl做变权处理:使g2_Bl/( g2_Bl+ g3_Bl)* output,g2_subl+ g3_Bl/( g2_Bl+g3_Bl)* output_ g3_subl作为惯导系统的前向陀螺仪的备份输入;将 gl_subl,g3_sub2 轴向的输出 output— gl_subl, output— g3_sub2 按照其零偏不稳定系数 gl_Bl,g3_B2 做变权处理:使 gl_Bl/( gl_Bl+ g3_B2)* output_ gl_subl+g3_B2/( gl_Bl+ g3_B2)*output_ g3_sub2作为惯导系统的右向陀螺仪的备份输入;将gl_sub2,g2_sub2 轴向的输出 output_ gl_sub2, output_ g2_sub2 按照其零偏不稳定系数 gl_B2,g2_B2 做变权处理:使 gl_B2/( gl_B2+ g2_B2)* output_ gl_sub2+ g2_B2/(gl_B2+ g2_B2)*output_ g2_sub2作为惯导系统的下向陀螺仪的备份输入。
[0021]同样地,将 a2_subl,a3_subl 轴向的输出 output— a2_subl, output— a3_subl按照其零偏不稳定系数a2_Bl,a3_Bl做变权处理:使a2_Bl/( a2_Bl+a3_Bl) * output,a2_subl+ a3_Bl/( a2_Bl+ a3_Bl)*output_ a3_subl作为惯导系统的前向加速度计的备份输入;将 al_subl,a3_sub2 轴向的输出 output_ al_subl, output_ a3_sub2 按照其零偏不稳定系数 al_Bl,a3_B2 做变权处理:使 al_Bl/( al_Bl+ a3_B2)* output— al_subl+a3_B2/( al_Bl+ a3_B2)*output_ a3_sub2作为惯导系统的右向加速度计的备份输入;将al_sub2,a2_sub2 轴向的输出 output_ al_sub2, output_ a2_sub2 按照其零偏不稳定系数 al_B2,a2_B2 做变权处理:使 al_B2/( al_B2+ a2_B2) * output_ al_sub2+a2_B2/( al_B2+ a2_B2)*output_ a2_sub2作为惯导系统的下向加速度计的备份输入。
[0022]另外,本发明还提供一种由上述安装方法安装有惯性传感器的车载用惯性导航系统,具体地,所述系统包括有3个3轴陀螺仪:第一陀螺仪、第二陀螺仪和第三陀螺仪,以及3个3轴加速度计:第一加速度计、第二加速度计和第三加速度计;其中,每个陀螺仪和加速度计的零偏不稳定性性能最优的轴分别安装指向车体的前向、右向、下向,每个陀螺仪和加速度计中其余两个零偏不稳定性性能次优的轴分别安装指向车体的前向、后向或下向上,作为指向车体的备份输入。
[0023]进一步地,所述系统具体包括:
所述第一陀螺仪中其余两个轴分别安装指向车体右向和下向,所述第一加速度计中其余两个轴分别安装指向车体右向和下向;所述第二陀螺仪中其余两个轴分别安装指向车体前向和下向,所述第二加速度计中其余两个轴分别安装指向车体前向和下向;所述第三陀螺仪中其余两个轴分别安装指向车体前向和右向,所述第三加速度计中其余两个轴分别安装指向车体前向和右向。
[0024]本发明中所述车载用惯性导航系统的实现途径请参见上述车载用惯性导航系统中惯性传感器的安装方法的步骤,在此不再赘述。
[0025]综上所述,本发明所述一种车载用惯性导航系统中惯性传感器安装方法,其中所述系统由3个3轴陀螺仪、3个3轴加速度计组成,通过allan方差分析法,分别计算出3个陀螺仪、3个加速度计共18个轴的零偏不稳定性,将6个零偏不稳定性能最优的轴向分别安装指向车体的前向、右向、下向,其余的12个轴的输出分别按照零偏不稳定性能的优劣分配相应的权重,作为本发明所述车载惯性导航系统的备份输入,当最优轴向出现故障时,采用上述变权处理的次优轴向的输出可以作为所述惯性导航系统的备份输入,使得在零偏不稳定性能最优轴出现故障时有其它备份输入,保持惯性导航系统的可靠性和精度,具有极尚的实用性。
[0026]应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种车载用惯性导航系统中惯性传感器安装方法,其特征在于,包括以下步骤: A、惯性导航系统的惯性传感器采用3个3轴陀螺仪:第一陀螺仪、第二陀螺仪和第三陀螺仪,以及3个3轴加速度计:第一加速度计、第二加速度计和第三加速度计;分别计算出每个陀螺仪和加速度计在三个轴向上的零偏不稳定性系数,并选取每个陀螺仪和加速度计中最优性能的轴; B、将第一陀螺仪中性能最优的轴安装指向车体前向,将第一加速度计中性能最优的轴安装指向车体前向;将第二陀螺仪中性能最优的轴安装指向车体右向,将第二加速度计中性能最优的轴安装指向车体右向;将第三陀螺仪中性能最优的轴安装指向车体下向,将第三加速度计中性能最优的轴安装指向车体下向; C、将每个陀螺仪和加速度计中其余两个性能次优的轴分别按照零偏不稳定性能的优劣安装指向车体的前向、后向或下向上,作为指向车体的备份输入。2.根据权利要求1所述车载用惯性导航系统惯性传感器安装方法,其特征在于,所述步骤C具体包括: Cl、将第一陀螺仪中其余两个轴分别安装指向车体右向和下向,将第一加速度计中其余两个轴分别安装指向车体右向和下向; C2、将第二陀螺仪中其余两个轴分别安装指向车体前向和下向,将第二加速度计中其余两个轴分别安装指向车体前向和下向; C3、将第三陀螺仪中其余两个轴分别安装指向车体前向和右向,将第三加速度计中其余两个轴分别安装指向车体前向和右向。
【专利摘要】本发明公开一种车载用惯性导航系统惯性传感器安装方法,其中所述系统由3个3轴陀螺仪、3个3轴加速度计组成,通过allan方差分析法,分别计算出3个陀螺仪、3个加速度计共18个轴的零偏不稳定性,将6个零偏不稳定性能最优的轴向分别安装指向车体的前向、右向、下向,其余的12个轴的输出分别按照零偏不稳定性能的优劣分配相应的权重,作为本发明所述车载惯性导航系统的备份输入,当最优轴向出现故障时,采用上述变权处理的次优轴向的输出可以作为所述惯性导航系统的备份输入,使得在零偏不稳定性能最优轴出现故障时有其它备份输入,提高了惯性导航系统的可靠性和精度,具有极高的实用性。
【IPC分类】G01C21/16
【公开号】CN105180929
【申请号】CN201510549722
【发明人】谢荣荣, 曹敏
【申请人】深圳市华颖泰科电子技术有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月1日
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