一种捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法与流程

文档序号:12014622阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:初始对准;步骤二:估计内杆臂参数;步骤三:补偿内杆臂误差。步骤一中,将捷联惯导系统安装在轴与轴相互正交的三轴转台上,捷联惯导系统体坐标系与转台三个正交轴方向一致;步骤二中,控制转台使捷联惯导系统同时绕转台的三个轴周期性旋转,利用以速度误差为观测量的Kalman滤波对捷联惯导系统的内杆臂进行估计,相关公式如下:状态量:其中X2=[r1xr1yr1zr2xr2yr2zr3xr3yr3z]T,误差状态方程为:其中A1为与X1对应的系统矩阵;观测量为:Z=[δVnδVuδVe]T,上述公式中:δVn、δVu、δVe为捷联惯导系统的速度误差;φn、φu、φe为捷联惯导系统的失准角;ex、ey、ez为捷联惯导系统的陀螺零偏;为捷联惯导系统的加速度计零偏;r1x为X轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系X轴的内杆臂分量;r1y为X轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Y轴的内杆臂分量;r1z为X轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Z轴的内杆臂分量;r2x为Y轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系X轴的内杆臂分量;r2y为Y轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Y轴的内杆臂分量;r2z为Y轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Z轴的内杆臂分量;r3x为Z轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系X轴的内杆臂分量;r3y为Z轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Y轴的内杆臂分量;r3z为Z轴加速度计质心在捷联惯导系统的体坐标系Z轴的内杆臂分量;为捷联惯导系统姿态矩阵;为陀螺测得的载体角速率;ωx为X轴陀螺仪测量的角速度;ωy为Y轴陀螺仪测量的角速度;ωz为Z轴陀螺仪测量的角速度;为角速度ωx的微分,表示X轴角加速度;为角速度ωy的微分,表示Y轴角加速度;为角速度ωz的微分,表示Z轴角加速度。2.根据权利要求1所述的捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法,其特征在于:步骤二所述周期性旋转中,每个轴旋转幅度控制在60°~180°范围内,转速控制在5°/s~50°/s范围内,总旋转时间控制在5min~10min之间。3.根据权利要求2所述的捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法,其特征在于:步骤二所述周期性旋转中,各轴转动幅度为90°,转速为10°/s,总旋转时间为8min。4.根据权利要求1所述的捷联惯导系统内杆臂的估计与误差补偿方法,其特征在于:步骤三中,利用下式进行内杆臂误差补偿:其中,为补偿前的加速度计测量的载体加速度;为补偿后的加速度计测量的载体加速度;为内杆臂误差。
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