[发明专利]一种捷联惯导系统在线标定方法

说明书

本发明涉及一种捷联惯导系统在线标定方法，包括如下步骤：捷联惯性导航系统的初始对准、在线标定和数据写入，以两位置转停初始对准技术为支撑，通过提取姿态更新信号作为基准观测量，依靠Kalman滤波数据融合的方式，快速估计出捷联惯导系统三支陀螺的逐次启动零位偏移。有效的实现了陀螺零偏的在线自主标定，标定精度高，对载体机动方式要求低，解决了目前车载捷联惯导系统陀螺在线标定精度有限、外部信息获取困难等问题，为车载捷联导航系统陀螺在线标定提供了一种新的技术途径，为免拆装标定提供了可能。

技术领域

本发明涉及导航领域，特别是涉及一种捷联惯导系统的在线标定方法。

背景技术

捷联惯导系统是在平台式惯导系统基础上发展而来的，它是一种无框架系统，由三个陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成，由于惯性元有固定漂移率，会造成导航误差，对于车载捷联惯导系统中，陀螺等惯性器件存在逐次启动零偏重复性误差，导致每次上电启动后，会对姿态角、偏航角、速度、位置等重要导航参数引入不可忽略的零位偏移误差；同时惯性器件的固有零位误差会随时间累积，为确保惯性导航精度，需对惯导系统重新进行标定。实验室标定需频繁拆卸惯性导航系统，带来了很大的经济负担和工程实用性问题，因此惯性器件的在线自标定是亟需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种在线自主标定，标定精度高，对载体机动方式要求低的捷联惯导系统的在线标定方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种捷联惯导系统在线标定方法，包括如下步骤：

捷联惯性导航系统的初始对准、在线标定和数据写入；

所述捷联惯性导航系统的初始对准包括：

S1、首先将捷联惯导系统安装到发射车内，保持捷联惯导系统与发射车体朝向一致；

S2、捷联惯导系统上电；

S3、将捷联惯导系统转到第一位置，进行粗对准；

S4、捷联惯导系统第一位置初始对准；

S5、将捷联惯导系统转位180°到第二位置，进行第二位置初始对准；

保存捷联惯导系统三支加速度计信息Acc_E、Acc_N、Acc_U和三支陀螺信息Gyo_E、Gyo_N、Gyo_U；

惯导系统输出惯导设备朝向即车体的朝向与真北方向的夹角，即航向角ψ，车体的俯仰角θ以及车体的横滚角γ。记录这三个角度值；

所述在线标定步骤为：

初始化Kalman滤波器P、Q、R矩阵；

以航向角ψ，车体的俯仰角θ以及车体的横滚角γ为导航初始角度，利用记录的捷联惯导系统三支加速度计信息Acc_E、Acc_N、Acc_U和三支陀螺信息Gyo_E、Gyo_N、Gyo_U进行捷联导航姿态更新解算，实时输出更新的航向角ψ₁，车体的俯仰角θ₁以及车体的横滚角γ₁；

以实时更新的航向角ψ₁，车体的俯仰角θ₁以及车体的横滚角γ₁与航向角ψ，车体的俯仰角θ以及车体的横滚角γ初始值之差作为Kalman滤波器观测量Z，

观测量Z＝[z₁ z₂ z₃]