[发明专利]光纤陀螺捷联惯性导航系统的单轴转台标定方法

权利要求书

1.光纤陀螺捷联惯性导航系统的单轴转台标定方法，其特征是：

(1)将光纤陀螺捷联惯性导航系统放置于单轴转台上，光纤陀螺捷联惯性导航系统通电进行预热，然后采集陀螺仪和加速度计输出的数据；

(2)记初始时刻光纤陀螺捷联惯性导航系统所在位置为a位置，在a位置采集300秒内光纤陀螺输出的角速度

ω^a(1)，ω^a(2)，...ω^a(N)

和石英挠性加速度计输出的比力

f^a(1)，f^a(2)，...f^a(N)，

其中h为光纤陀螺捷联惯性导航系统的采样周期，上角标a表示数据采集时光纤陀螺捷联惯性导航系统处在a位置；

(3)由步骤(2)测量结果，得出a位置上光纤陀螺输出的角速度平均值

ωa‾=ωa(1)+ωa(2)+......+ωa(N-1)+ωa(N)N]]>

和石英挠性加速度计输出的比力平均值

fa‾=fa(1)+fa(2)+......+fa(N-1)+fa(N)N,]]>

的惯性器件坐标系投影形式为

ωa‾=ωxa‾ωya‾ωza‾,]]>

的惯性器件坐标系投影形式为

fa‾=fxa‾fya‾fza‾,]]>

下角标x表示惯性器件坐标系x轴，y表示惯性器件坐标系y轴，z表示惯性器件坐标系z轴；

(4)控制单轴转台绕其转动轴逆时针旋转90°，记转动后光纤陀螺捷联惯性导航系统所在位置为b位置，在b位置采集300秒内光纤陀螺输出的角速度

ω^b(1)，ω^b(2)，...ω^b(N)

和石英挠性加速度计输出的比力

f^b(1)，f^b(2)，...f^b(N)，

上角标b表示数据采集时，光纤陀螺捷联惯性导航系统处在b位置；

(5)由步骤(4)测量结果，得出b位置上光纤陀螺的输出的角速度平均值

ωb‾=ωb(1)+ωb(2)+......+ωb(N-1)+ωb(N)N]]>

和石英挠性加速度计输出的比力平均值

fb‾=fb(1)+fb(2)+......+fb(N-1)+fb(N)N,]]>

的惯性器件坐标系投影形式为

ωb‾=ωxb‾ωyb‾ωzb‾,]]>

的惯性器件坐标系投影形式为

fb‾=fxb‾fyb‾fzb‾;]]>

(6)控制单轴转台绕其转动轴逆时针旋转90°，记转动后光纤陀螺捷联惯性导航系统所在位置为c位置，在c位置采集300秒内光纤陀螺输出的角速度

ω^c(1)，ω^c(2)，...ω^c(N)

和石英挠性加速度计输出的比力

f^c(1)，f^c(2)，...f^c(N)，

上角标c表示数据采集时光纤陀螺捷联惯性导航系统处在c位置；

(7)由步骤(6)测量结果，得出c位置上光纤陀螺的输出的角速度平均值

ωc‾=ωc(1)+ωc(2)+......+ωc(N-1)+ωc(N)N]]>

和石英挠性加速度计输出的比力平均值

fc‾=fc(1)+fc(2)+......+fc(N-1)+fc(N)N,]]>

的惯性器件坐标系投影形式为

ωc‾=ωxc‾ωyc‾ωzc‾,]]>

的惯性器件坐标系投影形式为

fc‾=fxc‾fyc‾fzc‾;]]>

(8)控制单轴转台绕其转动轴逆时针旋转90°，记转动后光纤陀螺捷联惯性导航系统所在位置为d位置，在d位置采集300秒内光纤陀螺输出的角速度

ω^d(1)，ω^d(2)，...ω^d(N)，

和石英挠性加速度计输出的比力

f^d(1)，f^d(2)，...f^d(N)，

上角标d表示数据采集时光纤陀螺捷联惯性导航系统处在d位置；

(9)由步骤(8)测量结果，得出c位置上光纤陀螺的输出的角速度平均值

ωd‾=ωd(1)+ωd(2)+......+ωd(N-1)+ωd(N)N]]>

和石英挠性加速度计输出的比力平均值

fd‾=fd(1)+fd(2)+......+fd(N-1)+fd(N)N,]]>

的惯性器件坐标系投影形式为

ωd‾=ωxd‾ωyd‾ωzd‾,]]>

的惯性器件坐标系投影形式为

fd‾=fxd‾fyd‾fzd‾;]]>

(10)由步骤(3)、步骤(5)、步骤(7)、步骤(9)测量得到惯性器件坐标系x轴光纤陀螺的漂移

ϵx=ωxa‾+ωxb‾+ωxc‾+ωxd‾4,]]>

惯性器件坐标系y轴光纤陀螺的漂移

ϵy=ωya‾+ωyb‾+ωyc‾+ωyd‾4,]]>

以及惯性器件坐标系x轴石英挠性加速度计的零位偏值

▿x=fxa‾+fxb‾+fxc‾+fxd‾4,]]>

惯性器件坐标系y轴石英挠性加速度计的零位偏值

▿y=fya‾+fyb‾+fyc‾+fyd‾4,]]>

(11)由步骤(3)、步骤(5)、步骤(7)、步骤(9)和步骤(10)得到以下参量：

在位置a时，光纤陀螺捷联惯性导航系统的纵摇角θ

θ=arcsin[(fyc‾-fya‾)2g]+arcsin[(fxb‾-fxd‾)2g]2]]>

其中g为光纤陀螺捷联惯性导航系统所在位置的重力值，

进一步得到在位置a时，光纤陀螺捷联惯性导航系统的横摇角γ

γ=arcsin[(fxa‾-▿x)gcos(θ)]+arcsin[(fyb‾-▿y)gcos(θ)]2]]>

进一步得到在位置a时，光纤陀螺捷联惯性导航系统的航向角φ

φ=arccos[(ωya‾-ϵy)ΩcosLcosθ-tanLtanθ]+arccos[(ωxb‾-ϵx)ΩcosLcosθ-tanLtanθ]2]]>

其中L为光纤陀螺捷联惯性导航系统所在位置的纬度值，Ω为地球自转角速度；

(12)由步骤(3)、步骤(5)、步骤(7)、步骤(9)、步骤(10)和步骤(11)测量得到惯性器件坐标系z轴光纤陀螺的漂移

ϵz=ωza‾+ωzb‾+ωzc‾+ωzd‾4-Ω[cosL(sinγsinφ-cosγsinθcosφ)+sinLcosγcosθ]]]>

惯性器件坐标系z轴石英挠性加速度计的零位偏值

▿z=fza‾+fzb‾+fzc‾+fzd‾4+gcosγcosθ.]]>