[发明专利]利用GNSS/INS数据的六自由度惯性测量单元的偏移和失准补偿

权利要求书

1.一种用于校正来自六自由度惯性测量单元的角速度和加速度输出中的偏移和角度失准误差的方法，所述惯性测量单元被安装在平台上，所述方法包括：

提供位于惯性框架中的速度和评估姿态数据；

利用所述速度和姿态数据来确定位于平台框架中的理想的加速度评估值和理想的角速度评估值；以及

利用所述理想的加速度评估值和理想的角速度评估值以及来自所述惯性测量单元的角速度和加速度输出来确定惯性测量单元偏移误差和失准误差，

确定理想的加速度评估值和理想的角速度评估值包括将位于所述惯性框架中的所述平台的速度、滚动角度、俯仰角度和偏转角度转换至所述平台框架中；

其中，转换速度和滚动角度、俯仰角度和偏转角度包括利用以下等式：

其中，是所述平台框架中的速度的时间导数，是所述惯性框架中的重力加速度矢量，是所述平台框架中的加速度矢量，是所述平台框架中的速度矢量，且是从所述惯性框架到所述平台框架的变换矩阵，其对应于滚动角度ϕ、俯仰角度θ和偏转角度ψ的角度旋转，其中：

且其中，是所述惯性测量单元的角速度输出的反对称矩阵，如下：

其中，ω为角速度，利用所述速度数据的数值导数来获取，以及如下获得：

其中，、和被数值计算。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，提供速度和姿态数据包括提供来自全球导航卫星系统和/或惯性导航系统的速度和姿态数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定惯性测量单元偏移误差和失准误差包括将所述理想的加速度评估值和所述理想的角速度评估值分别与来自所述惯性测量单元的所述加速度和角速度输出进行比较。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，将来自所述平台框架的所述加速度评估值和角速度评估值转换至惯性测量单元主体框架。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定所述惯性测量单元偏移误差和失准误差包括利用在两个不同采样时间处的理想的加速度评估值来识别三个失准角度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述失准角度包括改变所述平台的纵向加速度，但横向和竖向加速度保持恒定。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述失准角度包括改变所述平台的纵向和竖向加速度，但横向加速度保持恒定。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述惯性测量单元偏移误差和失准误差包括使用等式：

，

，

是主体框架中的实际加速度测量值，是主体框架中的实际角速度测量值，f_偏移和ω_偏移分别是加速计和陀螺仪的偏移矢量，是所述平台框架中的加速度矢量，是平台框架中的角速度矢量，且是从平台框架到主体框架的变换矩阵。