角deltR2:
[0073] deltR2=_R2
[0074]
，对导航解算得到的姿态矩阵 进行一次转换；
[0075] (4)、经过以上三次姿态转换后得到頂U三个姿态角为：纵摇为P3，横摇为R3，航向 为H3。令deltH3=Hf_H3、deltP3=-P3、deltR3=-R3,若deltH3、deltP3、deltR3的绝对值 均小于0.003度，那么表示大理石标校成功，否则重复进行（1)、（2)、（3)中的操作，直到满 足条件停止标校。
[0076] 将上述每次重复进行（1)、（2)、（3)时得到的航向、纵摇、横摇姿态转换欧拉角进 行累加就得到了该套惯导系统方位镜标校的装订参量，将该装订参量装订进显控装置，供 惯导系统实时自动换算。方位镜标校成功后表明惯导系统坐标系可以完全由方位镜来物理 复现，大大方便了装舰后实现惯导系统坐标和舰上用户坐标系的统一标校。标校软件完成 方位镜标校界面如图5所示。
[0077] 在进行方位镜子标校时应将惯导系统的水平基面调平，同时在确保惯性导航系统 姿态没有变化的情况录取不少于七个小时的导航原始数据。
[0078] 由图4可以看出完成标校后惯导系统姿态角度和方位镜标校目标角度已经满足 (4)中条件，表明标校成功。
[0079] 本发明该发明通过大理石标校避免传统手段在更换頂U后为保证姿态精度而必 须进行繁杂的标校工作，通过方位镜标校实现惯导系统坐标系和水平基面、方位镜坐标系 的统一，方便后续批生产。本发明方法可以有效标定计算单轴调制激光陀螺惯性导航系统 坐标系和标校工装坐标系之间的转换角度，进而实现单轴调制激光陀螺惯性导航系统坐标 系和标校工装坐标系之间的统一。
[0080] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于 本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和 改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种单轴调制激光巧螺惯性导航系统多坐标系标定方法，其特征在于：包括W下步 骤： a) 、系统上电启动后进入准备阶段，确定IMU安装基面姿态； b) 、录取导航原始数据； C)、标校软件读取原始数据进行姿态转换欧拉角计算； d) 、大理石标校完成； e) 、方位镜标校准备； f) 、确定惯导水平基面和方位镜法线方向； g) 、录取导航原始数据； h) 、标校软件读取原始数据进行姿态转换欧拉角计算； 1)、方位镜标校完成。2. 根据权利要求1所述的一种单轴调制激光巧螺惯性导航系统多坐标系标定方法，其 特征在于，所述步骤a)至步骤d)中大理石标校的具体步骤为： 将IMU通过高精度快速定位系统与其底部安装基面固连，同时通过差分电子水平仪将 大理石平台调水平，保证IMU安装基面和大理石平台台面的平行度，然后通过巧螺经缔仪 来确定标校镜的航向咕，通过上位机录取Ξ个半小时导航原始数据，开始录数时刻确保标 校镜法线方向正对着巧螺经缔仪，每半小时将IMU航向变化180度W增强在对准时Kalman 滤波器对航向的观测性，最后半小时应该确保标校镜的法线方向正对着巧螺经缔仪； 待原始数据录取完毕后通过导航仿真软件读取导航原始数据进行导航解算，得到IMU当前姿态角度：纵摇为Pi，横摇为Ri，航向为Hi，进而得到IMU当前姿态和IMU安装基面姿态 之间的姿态转换欧拉角。3. 根据权利要求2所述的一种单轴调制激光巧螺惯性导航系统多坐标系标定方法， 其特征在于，所述IMU当前姿态和IMU安装基面姿态之间的姿态转换欧拉角的计算流程如 下： (1)、计算关于航向第一次转换的欧拉角deltHi: deltHi=Hm-Hi 并由姿态转换矩阵对导航解算得到IMU姿态矩阵进 行一次转换； 似、由姿态转换矩阵得到转换后的IMU姿态角：纵摇为Pi，横摇为Ri，航向为Hi,计算关 于纵摇第一次转换的欧拉角deltPi: deltPi二-P1 并由姿态转换矩阵对导航解算得到的姿态矩阵进行 一次转换； (3)、由姿态转换矩阵得到转换后的IMU姿态角：纵摇为P2,横摇为R2,航向为&，计算关 于横摇第一次转换的欧控角deltRs:deltRs二-R2 并由姿态转换矩阵对导航解算得到的姿态矩阵进行 一次转换； (4)、经过W上Ξ次姿态转换后得到IMUS个姿态角为：纵摇为P3,横摇为R3,航向为&， 令deltH3=Ηm-Hs、deltP3=-P3、deltR3=-R3,若deltHs、dehPs、deltRs的绝对值均小于 0.003度，那么表示大理石标校成功，否则重复进行（1)、（2)、（3)中的操作，直到满足条件 停止标校。4. 根据权利要求2或3所述的一种单轴调制激光巧螺惯性导航系统多坐标系标定方 法，其特征在于，所述步骤e)至步骤i)中的方位镜标校的具体步骤为： 将IMU通过高精度快速定位系统安装于单轴调制激光巧螺惯性导航系统调制转台的 安装基面上，将惯导系统水平基面通过差分电子水平仪W及千斤顶进行调平，在进行调平 后通过巧螺经缔仪确定被安装于惯导系统上的方位镜法线与真北的夹角Hf，之后由上位机 录取不少于7个小时的惯导系统导航原始数据，原始数据录取完毕后通过导航仿真软件读 取导航原始数据进行导航解算，得到IMU在调制转台测角为零时刻的姿态：纵摇为Piws，横 摇为Riws，航向为Hiws，进而得到惯导系统姿态和惯导系统水平基面姿态角、方位镜之间的姿 态转换欧拉角。5. 根据权利要求4所述的一种单轴调制激光巧螺惯性导航系统多坐标系标定方法，其 特征在于，所述惯导系统姿态和惯导系统水平基面姿态角、方位镜之间的姿态转换欧拉角 的计算流程如下： (1)、计算关于航向第一次转换的欧拉角deltHi:deltHi=Ηf-HjNs 并由姿态转换矩阵对导航解算得到的姿态矩阵进行 一次转换； 似、由姿态转换矩阵得到转换后的IMU姿态角：纵摇为Pi，横摇为Ri，航向为Hi,计算关 于纵摇第一次转换的欧拉角deltPi: deltPi=-P1 并由姿态转换矩阵对导航解算得到的姿态矩阵进行 一次转换； (3)、由姿态转换矩阵得到转换后的IMU姿态角：纵摇为P2,横摇为R2,航向为&，计算关 于横摇第一次转换的欧拉角deltRz: deltR2=-R2 并由姿态转换矩阵：对导航解算得到的姿态矩阵进行 一次转换； (4)、经过W上Ξ次姿态转换后得到IMUS个姿态角为：纵摇为P3,横摇为R3,航向为&， 令deltH3=Η广&、deltP3=-P3、deltR3=-R3,若deltHs、dehPs、deltRs的绝对值均小于 0.003度，那么表示大理石标校成功，否则重复进行（1)、（2)、（3)中的操作，直到满足条件 停止标校。
【专利摘要】本发明公开了一种单轴调制激光陀螺惯性导航系统多坐标系标定方法，包括以下步骤：系统上电启动后进入准备阶段，确定IMU安装基面姿态；录取导航原始数据；标校软件读取原始数据进行姿态转换欧拉角计算；大理石标校完成；方位镜标校准备；确定惯导水平基面和方位镜法线方向；录取导航原始数据；标校软件读取原始数据进行姿态转换欧拉角计算；方位镜标校完成；本发明通过大理石标校避免传统手段在更换IMU后为保证姿态精度而必须进行繁杂的标校工作，通过方位镜标校实现惯导系统坐标系和水平基面、方位镜坐标系的统一，方便后续批生产。
【IPC分类】G01C21/18, G01C25/00
【公开号】CN105241478
【申请号】CN201510657656
【发明人】王振华, 乐晋, 左志丹, 高黎明, 许海波
【申请人】中国船舶重工集团公司第七一七研究所
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月13日