舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角修正方法
【专利摘要】本发明涉及一种舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角修正方法，属于惯性导航【技术领域】。方法包括以下几个步骤：创建姿态角误差修正试验条件；构建姿态角误差修正数学模型；标定姿态角误差修正参数；姿态角误差修正补偿方法。本发明对舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角进行了修正，合理有效地减小单轴旋转平台倾斜对姿态角数据的影响。该方法的实现对于提高单轴旋转调制捷联惯导姿态角精度，拓展该类型设备在舰船的应用具有重要的使用价值。
【专利说明】舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角修正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角误差参数标定和补偿方法。
【背景技术】
[0002]捷联惯导系统是近年来惯性技术的一个发展方向。从国外惯性导航系统的发展现状分析，捷联惯导已经逐步取代传统的平台惯导成为多数应用领域的主流。在海基测控任务中单纯的捷联惯导很难满足航天测量船对姿态角的高精度需求，因而采用单轴旋转调制方案。
[0003]单轴旋转平台在加工和安装中存在不可避免的倾斜误差，直接影响到姿态角数据的精度甚至是设备的正常使用。理论上可以从以下方面解决上述问题，一是提高单轴旋转平台的精度，但是生产加工严格受到材料和工艺的限制，二是设计和采用高精度的捷联算法，但是存在很大难度且会急剧增加成本；三是采用姿态角误差修正技术，需要设计合理的试验方案和数据处理方法。综合分析，采用姿态角误差修正技术，设计合理的试验方案，研究姿态角误差修正技术可以有效限制和减小单轴旋转平台倾斜对姿态角数据的影响。
[0004]虽然设备研制厂所对转台的倾斜误差(轴系参数)进行了标定和修正，但在试验过程中，仍发现存在较明显的剩余误差，主要表现为较明显的姿态角误差与转台旋转角度相关的阶梯误差现象。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角修正方法，对搭载试验用单轴旋转调制捷联惯导姿态角进行修正，有效减小单轴旋转平台倾斜对姿态角数据的影响。
[0006]本发明的目的是这样实现的:一种舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角修正方法，所述方法包括以下步骤:
步骤一、确定姿态角误差修正试验条件
本方法可以在捷联惯导静态或动态情况下实施。静态条件下，要求在标定过程中用于安装捷联惯导的基座本身的姿态角变化不大于捷联惯导输出的姿态角误差的1/3，三个姿态角(横摇R、纵摇P、航向H)输出可视为固定值。动态条件下，要求待标定的捷联惯导(简称SINS)和比对基准设备(如平台惯导简称INS)固联安装在同一基座上，比对基准设备的测量精度不低于待标定的捷联惯导的精度指标，并且两套设备的数据已完成坐标系取齐。
[0007]步骤二、建立姿态角误差修正数学模型
静态条件下以步骤一中已知的固定值(捷联惯导的横摇R、纵摇P、航向H三个姿态角)作为比对基准，动态条件下以比对基准设备(如INS)的输出姿态作为基准，同步录取姿态角误差AR、Λ P、Λ H和转台角度Kp，绘制AR、AP、AH和Kp关系曲线，可发现它们之间符合的三角函数特征，按三角函数参数估计方法，可用以下误差模型表示:
【权利要求】
1.一种舰载单轴旋转调制捷联惯导姿态角修正方法，其特征自傲与所述方法包括以下步骤: 步骤一、确定姿态角误差修正试验条件 静态条件下，安装基座本身的姿态角变化不大于捷联惯导输出的姿态角误差的1/3，横摇R、纵摇P、航向H三个姿态角输出视为固定值；动态条件下，捷联惯导和比对基准设备固联安装在一同基座上，比对基准设备的测量精度不低于待标定的捷联惯导的精度指标，并且两套设备的数据已完成坐标系取齐； 步骤二、建立姿态角误差修正数学模型 同步录取姿态角误差AR、Λ P、Λ H和转台角度Kp，绘制AR、AP、AH和Kp关系曲线，按三角函数参数估计方法，可用以下误差模型表示:
【文档编号】G01C25/00GK103913179SQ201410101732
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】周海渊, 潘良, 刘新明, 黄晓娟, 赵李健, 桑海峰, 王前学, 徐如祥, 杨恒 申请人:中国人民解放军63680部队