[发明专利]一种斜置冗余惯导系统标定误差模型建模方法

说明书

本发明涉及惯导系统的标定误差建模方法，具体涉及一种斜置冗余惯导系统标定误差模型建模方法，属于激光陀螺领域。包括以下步骤：S1针对斜置冗余系统不同配置方案进行分析，得到系统的配置矩阵和变换矩阵；S2对斜置冗余惯导系统的分立式标定误差模型进行分析；S3对斜置冗余惯导系统的系统级标定误差建模进行分析。本发明的优点在于：将斜置冗余惯导系统的误差模型大大简化；保证了斜置冗余惯导系统的标定误差模型的精度；这种建模方法适用于不同冗余度和不同配置方案下的各类系统，具有极强的普适性。

技术领域

本发明涉及惯导系统的标定误差建模方法，具体涉及一种斜置冗余惯导系统标定误差模型建模方法，属于激光陀螺领域。

背景技术

惯导系统在出厂前必须完成相关参数的标定，包括陀螺捷联惯导系统中，陀螺和加速度计直接敏感载体相对惯性系的运动，因此可以通过冗余的方式，配置多个陀螺和加速度计，以获得载体运动信息的多个重复测量数据，并从中检测、识别和隔离故障器件。冗余作为提高惯导系统性能的有效方法，已经广泛地应用在航空、航天、航海等多种特殊环境中。

和加速度计的比例因子、安装误差以及零偏。对惯导系统来说，高精度的器件参数标定是惯导系统高精度导航的基础。斜置冗余惯导系统由于采用多器件斜置安装，与传统的正交系统在陀螺和加速度计建模方面存在差异，而且随着配置方式的复杂，分离各项参数误差的难度也增大。目前，现有的正交系统分立式及系统级标定模型均无法直接应用于斜置冗余惯导系统。因此，寻找一种普适性的斜置冗余惯导系统的高精度标定误差建模方法有相当的工程应用意义。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种普适性的、适应于多种冗余度、多种配置方案的新的斜置冗余惯导系统标定误差建模方法。

为实现本发明而采用的技术解决方案是：

一种斜置冗余惯导系统标定误差模型建模方法，包括以下步骤：

S1针对斜置冗余系统不同配置方案进行分析，得到系统的配置矩阵和变换矩阵。

在非正交配置的系统中，惯性原件敏感得到的信息需要先投影到惯导系统的载体系(b系)再进行解算。设冗余惯导系统的冗余度(惯性器件数量，指系统采用陀螺和加速度计的数目)为n(即系统由n个陀螺和n个加速度计组成，n≥3)则n冗余度的斜置冗余惯导系统中，陀螺输出为：

ω^s表示器件系(s系)中的角增量真值，表示第i个陀螺在器件系(s系)的角增量真值，i＝1,2，…，n。

加速度计输出为：

f^s表示s系中的速度增量真值，f_i^s表示第i个加速度计在s系的速度增量真值，i＝1,2，…，n。

在b系中，载体系右、前、上三个方向的角增量和速度增量分别为可得测量方程：

其中陀螺和加速度计的配置矩阵H_g,H_f为n×3阶的矩阵，可得变换矩阵M_g,M_f(M＝(H^TH)^-1H^T)。

S2对斜置冗余惯导系统的分立式标定误差模型进行分析。

惯性器件(陀螺和加速度计)的测量误差主要由以下三部分构成：

a常值零偏

陀螺和加速度计的常值零偏ε，为：