[发明专利]一种基于双轴连续旋转的混合式平台惯导系统标定方法

权利要求书

1.一种基于双轴连续旋转的混合式平台惯导系统标定方法，其特征在于该方法步骤如下：

(1)、将混合式平台惯导系统静置，将外环框架角、内环框架角和台体框架角锁定到零位状态并保持，采集陀螺仪和加速度计输出，进行粗对准，得到粗略的初始姿态矩阵；

(2)、控制平台系统外环轴和台体轴同时以相同的角速度旋转，内环轴始终处于锁定状态，旋转过程中，采集陀螺仪和加速度计输出；

(3)、建立导航解算误差模型，根据惯导系统误差模型，以载体在导航坐标系下东、北、天三个方向速度为观测量，建立混合式平台惯导系统的误差状态方程和观测方程，根据初始姿态矩阵和步骤(2)采集的陀螺仪和加速度计输出，解算误差状态方程和观测方程，标定出陀螺仪标度因数误差、陀螺仪安装误差、加速度计等效零偏；

(4)、控制外环框架角、内环框架角和台体框架角锁定到零位状态，再令台体轴旋转180°后锁定，外环轴和内环轴锁定在零位状态，采集陀螺仪的输出数据；

(5)、控制外环框架角、内环框架角和台体框架角锁定到零位状态，再令外环轴旋转180°后锁定，内环轴和台体轴锁定在零位状态，采集陀螺仪的输出数据；

(6)、根据步骤(3)所标定出的陀螺仪标度因数误差和安装误差，回带到步骤(1)、步骤(4)和步骤(5)的陀螺仪输出数据中，计算出陀螺仪常值漂移。

2.根据权利要求1所述的一种基于双轴连续旋转的混合式平台惯导系统标定方法，其特征在于：所述内环轴存在挡钉限位，可旋转角度范围为-45°～+45°。

3.一种基于双轴连续旋转的混合式平台惯导系统标定方法，其特征在于：所述步骤(2)中外环轴和台体轴的旋转角速度大于等于1°/s。

4.根据权利要求1所述的一种基于双轴连续旋转的混合式平台惯导系统标定方法，其特征在于所述惯导系统误差模型为：

其中，φⁿ为姿态误差角，为姿态误差角的导数，为导航坐标系相对惯性系的角速度在导航坐标系下的投影，为导航坐标系相对惯性系的角速度误差分量在导航坐标系下的投影，为载体坐标系到导航坐标系的坐标转换矩阵，ε^s为陀螺仪常值漂移，K_g为陀螺仪标度因数误差，为陀螺仪安装误差，为台体坐标系下陀螺仪输出，δVⁿ为速度误差，为速度误差的导数；fⁿ为导航坐标系下的加速度计输出，表示地球自转角速度在导航坐标系下的投影，为导航坐标系相对地球坐标系的角速度在导航坐标系下的投影，为地球自转角速度误差在导航坐标系下的投影，导航坐标系相对地球坐标系的角速度误差在导航坐标系下的投影，Vⁿ为导航坐标系下的速度分量，δgⁿ为重力加速度误差在导航坐标系下的投影，Δ^s为加速度计等效零偏；

式中：δK_gx为台体坐标系x向陀螺仪标度因数误差，δK_gy为台体坐标系y向陀螺仪标度因数误差，δK_gz为台体坐标系z向陀螺仪标度因数误差，δθ_gxy为台体坐标系x向陀螺仪相对台体坐标系y轴的安装误差角，δθ_gxz为台体坐标系x向陀螺仪相对台体坐标系z轴的安装误差角，δθ_gyx为台体坐标系y向陀螺仪相对台体坐标系x轴的安装误差角，δθ_gyz为台体坐标系y向陀螺仪相对台体坐标系z轴的安装误差角，δθ_gzx为台体坐标系z向陀螺仪相对台体坐标系x轴的安装误差角，δθ_gzy为台体坐标系z向陀螺仪相对台体坐标系y轴的安装误差角。